Источник задания: Решение 4951.-17. ОГЭ 2016 Математика, И.В. Ященко. 36 вариантов.

Задание 16. Для приготовления фарша взяли говядину и свинину в отношении 11:39. Сколько процентов фарша составляет свинина?

Решение.

Отношение 11:39 в фарше означает 11 частей говядины и 39 частей свинины, а вся целая часть равна 11+39=50. Примем всю часть за 100%, а 39 частей свинины за x%, тогда можно записать отношение:

откуда находим x:

.

Ответ: 78.

Задание 17. На рисунке изображён колодец с «журавлём». Короткое плечо имеет длину 1 м, а длинное плечо - 4 м. На сколько метров опустится конец длинного плеча, когда конец короткого поднимется на 0,5 м?

Решение.

Задача сводится к подобию двух прямоугольных треугольников. Первый треугольник образуется коротким плечом 1 м (гипотенуза см. рисунок), а второй – длинным плечом 4 м. Высоты от краев этих плеч до земли образуют с поверхностью земли прямые углы. А вся жердь («журавль») образует два вертикальных угла (равных) с поверхностью земли. Таким образом, треугольники подобны по двум углам.

Для подобных треугольников можно записать следующее соотношение их сторон.

журавль

■ е часто встретишь колодезный журавль на дачном или садовом участке. Вроде бы простая штука, а не хотят с ним связываться любители выращивать овощи и фрукты. Сложный, говорят, очень. Непривычный... И будет ли с его помощью удобно воду доставать? Вот я и решил помочь всем, кому интересно разобраться с колодезным журавлем, и дать проверенные личным опытом и расчетами советы по сооружению журавля.

Но сначала о преимуществах журавля перед другим водоподъемным устройством - воротом Прежде всего скажем, что времени и сил на зачерпывание и подъем ведра с водой журавлем затрачивается меньше, чем воротом. Если же воду надо переливать в бочку, то здесь журавль вообще незаменим: воротом ведь ведро на высоту бочки не поднять, его еще нужно «дожать» на руках. При этом на сооружение ворота требуются дефицитные поковки и цепь. Так что преимущество журавля здесь очевидно. А теперь перейдем к строительству журавля (рис.).

Итак, сооружаем журавль у колодца глубиной Н, скажем, 4м от поверхности земли и с горловиной диаметром 0,7 м. Такой диаметр горловины стандартный, он позволяет установить в колодец лестницу и спуститься туда человеку. Теперь для нашего колодца нужно определить длину шеста, длину переднего плеча и всего коромысла, высоту стойки и место ее установки, вес контргруза.

Попробуем смоделировать работу журавля. Вот мы зачерпнули воду, подняли ведро и перелили воду в бочку. Подсчитаем длину хода шеста L. Нижний конец шеста в нижнем положении обычно не доходит до дна колодца на 0,3 м, так как воду из колодца не рекомендуется вычерпывать до дна. В верх

нем положении нижний конец шеста должен быть на высоте 1,5 м, тогда между подвешенным ведром (0,4 м) и бочкой (1 м) остается зазор 0,1 м. Таким образом, ход шеста L = Н - 0,3 м + 1,5 м. То есть в нашем случае L = 4 -0,3 + 1,5 = 5,2 м. Исходя из практики длину шеста примем на 0,3 м больше его хода, чтобы конец коромысла в нижнем положении не грозил травмой голове. Итак, длина шеста больше глубины колодца на 1,5 м.

Вообще-то здесь понятие «длина шеста» достаточно условно, так как верхнюю часть этой длины (примерно 1 м), необходимую для маневрирования шестом, выполняют из каната, троса, ремня или цепи и только остальную часть - из тонкой жерди или бруса. Следовательно, длина собственно шеста (бруса) равна не Н + 1,5 м, как указывалось выше, а будет меньше на длину гибкой подвески! То есть длина собственно шеста составляет таким образом Н + 1,5м-1м = 4,5 м.

Конец коромысла с шестом при работе описывает дугу, причем хорда, которая соответствует этой дуге, равна длине хода шеста L. Понятно также, что высота хорды равна диаметру горловины колодца. Радиус этой дуги R, а это ничто иное как длина переднего плеча коромысла, легко подсчитать по формуле:

где L - ход шеста, м;

d - диаметр горловины, м. Благодаря маневренности шеста (возможности отклонять ведро от стенок колодца), диаметр горловины разрешается при расчетах принять равным 1 м, то есть «увеличить» на 0,3 м. Математические выкладки (их не при

История первого колодца-журавль начинается во времена Нового Царства в Египте (1550—1069 гг. до н. э.). Самая древняя форма такого колодца называлась шадуф и его также использовали для орошения земли. Но принцип работы этого сооружения остался неизменным и до сих пор.

Опускание ведра и подъём воды осуществляется за счёт рычага с противовесом на другом конце.

Первые колодцы старались устанавливать рядом с деревом, используя его как опору для балансира.

Конструкция колодца-журавль состоит из следующих частей:

• балансир (по-другому называется стрела, коромысло);
• стойка для стрелы (опора);
• шест;
• цепи;
• ведро;
• груз;
• опора для противовеса (по желанию);
• колодец.

Преимущество «журавля» в том, что им намного легче и быстрее поднять воду, чем на колодце с воротом. Но к сожалению, его можно использовать на колодцах с небольшой глубиной, иначе конструкция станет слишком громоздкой.

Из-за этого недостатка такие колодцы уже в основном не строят, если только в качестве декора.

Прежде чем приступить к строительству, необходимо сделать все расчёты для установки колодца-журавль.

1. Определить место для строительства колодца и установки коромысла.
2. Колодец должен находиться подальше от источников загрязнения (25-30 м).
3. Расстояние от основной постройки должно быть не менее 10 м.
4. Лучше всего установить колодец на возвышенном месте.

Строим колодец

Колодец состоит из трёх частей:

• оголовок (защитит колодец от попадания мусора и не позволит промёрзнуть);
• шахта;
• водоприёмная часть.

Шахту копают в том месте, где грунтовые воды находятся всех ближе к поверхности земли (для поиска оптимального места лучше пригласить специалиста). Глубина закапывания в водоносный слой обычно не превышает 1 м.

Совет ! Копайте шахту для колодца осенью или летом в сухой сезон, так как в это время уровень грунтовой воды будет самым низким.

Яму можно выкопать сразу полностью или постепенно.

Каркас для шахты колодца делают из дерева, кирпича, камня, бетона. Главное, он должен не позволять осыпаться грунту в колодец и проникать непригодной для питья грунтовой воде из верхних слоёв почвы.

Форма может быть как круглой или квадратной, так и многогранной.

Важно ! Глубина шахты и методы укрепления во многом зависят от вида почвы.

Колодец из бетонных колец

Диаметр ямы должен быть больше диаметра колец на 20 см, для более удобного опускания, а также чтобы засыпать их снаружи гравием или песком.

Если яма уже полностью вырыта и выкачана вода, начинают опускать кольца по очереди, надёжно скрепляя их замком или специальными скобами. Последнее кольцо должно возвышаться над землёй минимум на 20-30 см.

Если яму решили выкапывать постепенно, то сперва откапывается углубление размером с одно бетонное кольцо, но так чтобы немного выступало наружу (20-30 см). После того как оно опущено, яма роется дальше, но не выходя из внутреннего пространства кольца. Как только высота углубления станет равной высоте следующего кольца, начинают убирать землю из-под края первого, для того что оно начало оседать и погружаться глубже. Устанавливается второе кольцо и так далее.

Колодец из древесины

Самым распространённым материалом для постройки колодца является дерево. Используют древесину дуба, ольхи, осины, сосны, лиственницы, берёзы, липы, ивы. Дуб лучше брать морёный, тогда он не будет придавать воде горьковатый вкус и окрашивать, а также прослужит на 20 лет больше необработанного.

Древесина должна быть сухая, без гнили, плесени и трухи, а также внимательно осмотрите на наличие жуков-короедов. С брёвен убирается кора и сучки, но верхний слой должен оставаться целым.

Диаметр брёвен не менее 180-200 мм.

Внимание ! Ни в коем случае нельзя обрабатывать древесину для колодца химическими средствами.

Деревянный колодец можно начать строить в уже полностью готовой яме или методом постепенного погружения.

В первом случае на дно устанавливается первый венец, а затем закрепляется следующий и так далее.

Во втором случае вырывается яма глубиной 1-1,5 м и устанавливается сразу три венца. Затем глубину шахты увеличивают на 25 см и убирают землю под серединой каждой стороны венца. Устанавливают подпорки и убирают землю с углов, а после этого их выбиват и каркас начинает оседать.

Дно колодца сначала засыпают слоем крупнозернистого песка, а затем насыпают слой гравия (для лучшей фильтрации воды).

Поверхность всех деревянных деталей должна быть зачищена, чтобы полностью отсутствовали занозы.

После завершения строительства колодца, нужно постоянно, на протяжении нескольких недель, выкачивать из него воду, чтобы всё сооружение окончательно очистилось. Откаченную воду можно использовать в технических целях.

Безопасность при строительстве колодца

Выкапывание ямы для колодца весьма опасная работа. Ни в коем случае не выполняйте её в одиночку. Как минимум один человек всегда должен быть рядом.

Для страховки к тому, кто находится на глубине колодца, должна быть привязана верёвка, на случай обрушения грунта.

На голове обязательно должны быть надеты каски.

Временами необходимо подниматься из шахты, а также проверять количество кислорода в ней (если свеча горит, значит его там достаточно). В случае появления головокружений или тошноты нужно сразу выйти из колодца.

Когда выкапывание ямы доходит до водоносного слоя, следует начать откачивание воды наносом или вычерпывать ведром, чтобы не произошло обрушения грунта.

Монтаж «журавля»

Прежде всего, нужно определить размеры «журавля» для колодца. А это напрямую зависит от глубины шахты.

Очень важно правильно определить длину короткого и длинного плеча колодца-журавль.

В нижеприведённой таблице указаны размеры «журавля» с учётом глубины колодца.

Глубина колодца h, м	Высота по оси B, м	Расстояние h 1 , м	Длинное плечо L, м	Короткое плечо L 1 , м	Масса противовеса m, кг

То есть, если колодец глубиной 7 м, то короткое плечо должно иметь длину 3 м.

На рисунке изображена полная конструкция колодца-журавль.

• 1 - перекладина для опоры (вкапываются в землю примерно на метр);
• 2 - опора (стойка);
• 3 - груз (противовес);
• 4 - балансир;
• 5 - кольцо с цепью;
• 6 - шест (длина шеста равна глубине колодца);
• 7 - цепь с креплением для ведра.

Вначале нужно установить опору. Её можно сделать из бруса (50×100 мм). Чтобы на брус как можно меньше воздействовала влага, рекомендуется устанавливать его с помощью двух стальных швеллеров, забетонированных в землю на 80-100 см. При этом расстояние (свободное пространство) от бруса до земли после установки, должно быть не менее 20 см.

Стрела крепится к стойке шарнирным узлом (два стальных уголка и шпилька М10). Уголки закреплены к опоре шпильками М8.

К стреле цепью закрепляется шест, а к другому свободному концу шеста прицепляется цепь с ведром.

Совет ! Прикрепите груз к верхней части ведра, тогда во время погружения оно перевернётся на один бок и утонет.

На короткое плечо стрелы устанавливается груз (можно тоже закрепить шпильками М8).

Чтобы в колодец не попадали атмосферные осадки и мусор, следует сделать либо деревянную крышку, либо установить специальные дверцы.

Сделать колодец-журавль можно своими руками, главное, следовать расчётам и соблюдать технику безопасности, особенно, во время работы с ямой.

Оформление колодца

Вариантов, как оформить колодец-журавль на даче множество. Все они полностью зависят от вашей фантазии и возможностей. Так, например, стрелу можно сделать в виде птицы (журавль, цапля) или любого другого персонажа.

Вокруг «журавля» можно посыпать всё гравием и поставить вазоны с цветами.

Если колодец из бетонных колец, то можно покрасить в один цвет или несколько, а также нарисовать необыкновенный рисунок.

А для декоративного колодца-журавль ещё больше вариантов дизайна. Можно полностью вокруг него посадить цветы, причём даже вьющиеся, или же установить множество горшков с цветами.

Колодец-журавль не только может обеспечивать водой, но и вносить в дизайн двора интересное дополнение, украшая его, а также к нему всегда приятно прикасаться.

Поднятие воды из колодца с помощью рычага и противовеса известно с древнейших времен. За прошедшие века конструкция механизма усовершенствовалась, но по-прежнему проста и доступна для самостоятельного изготовления. Колодец журавль стал довольно редким явлением, поэтому сооружение его на своем участке привнесет в ландшафт особую оригинальность и романтичность.

Колодец журавль

Особенности конструкции колодезного журавля

Древнейшие модели колодца-журавля с использованием ближайших деревьев в качестве опоры были известны древним египтянам. Позднее они использовались для полива в Месопотамии. Принцип устройства подъемного механизма остался прежним – это рычаг, имеющий на одном плече противовес, а на другом ведро для воды. При грамотном расчете массы противовеса полное ведро поднимается без физических усилий.

а — с помощью ворота; б - с помощью журавля; 1 - ворот; 2 - веревка или цепь; 3 - перевес журавля; 4 - противовес; 5 - баба журавля (столб с развилкой)

Основой конструкции является балансир, жердь или брус, к которому с одной стороны подвешивается цепь (шест) с ведром, а с другой – перевес. Вся конструкция устанавливается на бабу (столб с развилкой). С помощью журавля проще доставать воду, чем используя ворот, с накручиванием цепи на цилиндр. Единственным минусом конструкции является ограничение по глубине зеркала воды. При расстоянии до воды более 8 м потребуется использование деталей значительной длины, сделать такой подъемный механизм своими руками будет довольно сложно.

Таблица соотношения параметров колодца

Устройство колодца журавля

Конструкция для подъема воды состоит из следующих деталей:

• коромысло или балансир;
• опора для балансира;
• груз;
• шест;
• цепь;
• опора для противовеса;
• ведро;
• колодец.

Геометрические параметры колодезного журавля зависят от глубины шахты. Перед тем, как приступать к изготовлению механизма, лучше сделать чертеж, на котором определить все размеры деталей конструкции.

Подъемный механизм имеет свои преимущества:

• необычный дизайн;
• быстрый и легкий подъем воды;
• простая и долговечная конструкция.

Минусы журавля:

• ограничения по глубине колодца;
• отсутствие крышки или использование негерметичной конструкции, что приводит к загрязнению воды.

Оборудование колодца

Первым делом выбирается место для оборудования источника. Оно не может быть произвольным, для обеспечения собственной безопасности необходимо следовать санитарным нормам и правилам:

• расстояние от источников загрязнения (навозных куч, выгребных ям) – 30 м;
• от дома – 10 м;
• от магистралей – 30 м;
• колодцы нельзя устраивать в заболоченных местах, на затапливаемых участках.

Конструкция может быть любой удобной формы, среди распространенных вариантов – круглая и квадратная. Колодец состоит из трех частей:

• оголовок – должен выступать на 50-70 см над поверхностью земли и защищать шахту от мусора и промерзания;
• ствол – служит для прохода водоподъемных изделий (ведра, бадьи);
• водоприемная часть.

Внимание. Все действующие правила по строительству источников нецентрализованного водоснабжения определяет СанПиН 2.1.4.544-96.

Облицовка стенок колодца выполняется пиломатериалами или бетонными кольцами. Глубина шахты и вид укрепления ее стенок зависит от типа грунта на участке.

Монтаж сруба

Для постройки сруба потребуется древесина различных пород. Водоприемная часть собирается из бревен дуба, ольхи, лиственницы. Эти деревья устойчивы к действию влаги. Верхнюю надводную часть можно изготовить из сосны или ели. Пиломатериалы должны очищаться от коры, шлифоваться до гладкости. В работу идут бревна диаметром 200 мм без трещин, червоточин, грибка и жучков.

Колодец из дерева

Совет. Для копания колодца выбирается сухой сезон (лето, начало осени), когда грунтовые воды уходят в глубину.

Сруб можно собирать в готовой шахте колодца или постепенно опускать ствол методом подкапывания. Для лучшего притока воды в нижней части венец устанавливается в форме шатра. На дно насыпается крупнозернистый песок и гравий для фильтрации поступающей жидкости. После окончания монтажа сруба несколько из колодца откачивают воду, пока ее качество не будет соответствовать санитарным нормам.

Шахта из бетонных колец

Колодец журавль часто оборудуется бетонными кольцами. Работать с ними проще, чем с бревнами, ведь для монтажа сруба потребуются навыки работы с топором. Шахта копается на 20 см больше диаметра приобретенных колец. Это расстояние позволит без труда опустить кольца в ствол и выполнить наружную засыпку песком или гравием, которая станет дополнительным фильтрующим слоем.

Строить колодец можно постепенно, подкапывая грунт под кольцом, и нагружая конструкцию следующим элементом для проседания. Второй вариант – выкопать шахту на нужную величину, откачать воду и опускать кольца, скрепляя их друг с другом. Изделия с замком следует промазывать раствором из песка, цемента и жидкого стекла, обычные кольца дополнительно стягиваются скобами. Верхнее кольцо должно выступать над почвой, это будет оголовок колодца. На дно обязательно насыпается щебень для фильтрации.

Монтаж бетонных колец

Наземную часть закрывают декоративным коробом, выполняют сруб из бревен или используют другие варианты отделки. Крыша над колодцем журавлем не устанавливается, поэтому следующий этап – строительство подъемного механизма.
Меры безопасности при обустройстве источника

1. Нельзя выполнять работу в одиночку, всегда должен быть напарник, который страхует и помогает.
2. Человек, опускающийся на дно колодезной шахты, должен обвязываться страховочной веревкой.
3. Следует контролировать воздух в стволе, при первых симптомах поступления газа (головокружение, тошнота) необходимо подняться на поверхность.
4. Поступающую воду регулярно откачивают насосом или ведрами, чтобы предотвратить обрушение грунта.

Технология изготовления колодезного журавля

Для работы понадобятся материалы:

• шпильки и гайки;
• саморезы;
• металлическая цепь;
• деревянный брус сечением 50×100 мм;
• дюралевая трубка или тонкая жердь;
• груз весом 18 кг;
• ведро 9 л;
• стальные уголки;
• трубы сечением 50 мм.

Инструменты:

• лопата;
• электрический лобзик;
• шуруповерт;
• гаечный ключ;
• наждачная бумага.

Первый этап – установка опоры высотой 2,7 м. Для стойки журавля используется брус 50×100 или 100×100 мм. Прочность основание обеспечит отсутствие контакты дерева с землей. Для этого опора соединяется с «пасынками» – двумя металлическими трубами или швеллерами длиной по 2,5 м. «Пасынки» фиксируются шпильками с двух сторон бруса.

Выкапывается яма глубиной до 1 м, в которую помещается стойка. Установленную опору выравнивают по вертикали. Между брусом и поверхностью земли должно оставаться расстояние не менее 15 см. Металлические детали бетонируются. На 2-3 недели, пока раствор наберет прочность, устанавливаются подпорки.

Совет. Отличный материал для долговечной и прочной опоры – лиственница.

Чертеж колодезного журавля

Второй этап. Рычажная стрела или балансир выполняется из бруса 50×50 мм. Для колодца журавля глубиной 4 м потребуется брусок длиной 3,1 м. Стрела устанавливается на опору с после высыхания цемента. В месте крепления рекомендуется усилить ее накладкой. Шарнирный узел, с помощью которого балансир крепится к опоре, изготавливают из двух металлических уголков и монтажной шпильки М10. Стальные уголки фиксируются на стойке четырьмя шпильками М8.

Третий этап. Шест для опускания ведра в ствол должен выполнять движение, не задевая стенки. Материалом для этой детали может служить полая дюралевая трубка, обклеенная водостойкой пленкой или жердь. Длина шеста составляет 2,2 м, если он изготавливается из древесины, то поверхность жерди тщательно полируется наждачной бумагой, чтобы избежать повреждения рук при использовании механизма.

Ведро (вверху) и цепочка из шеста (внизу)

К верхней части шеста крепится оцинкованная цепочка длиной около 1 м, она соединяет деталь со стрелой. В нижней части шеста закрепляется такая же цепочка, только вдвое короче. К ней крепится ведро объемом 9-10 л или бадья.

Четвертый этап. Второй конец балансира – это короткое плечо, к которому монтируется противовес. В качестве груза можно использовать металлические бруски, их вес составляет 14-18 кг. К стреле противовес крепится монтажными шпильками М8.

Колодезный журавль готов, осталось декорировать конструкцию.

Оформление опоры колодца

Чтобы невзрачную опору с металлическими швеллерами превратить в цветущую горку, понадобятся удобрения и семена. Вокруг стойки копается канава и заполняется компостом. Вьющиеся растения лучший способ не просто спрятать неказистые постройки и столбы, а сделать их привлекательными, радующими глаз. Для украшения опоры можно высадить душистый горошек, гортензию, клематисы или декоративную фасоль. Через несколько недель место возле колодца превратится в маленький благоухающий сад.

Вариант оформления колодца

Как сделать колодец журавль своими руками, схема построения и подробной описание конструкции.

Конструкция подъема воды из колодца состоит:

Прежде чем, приступить к изготовлению «журавля», необходимо нарисовать эскиз и определиться с размерами деталей конструкции.

Справка:
Геометрические размеры конструкции, напрямую зависят от глубины колодца.

На рисунке схематично изображены осевые линии элементов конструкции, для шахты глубиной 7,8 (м). Построение делается так, чтобы при вращении коромысла вокруг своей оси, шест опускался в шахту по осевой линии, не касаясь внутренних стенок колодца. Таким образом, мы получили привязочные размеры.

ОПОРЫ

Изготовим из бревен (идеальный вариант – из лиственницы). Вкопаем их в землю на глубину 2 (м), выровняем и забетонируем.

КОРОМЫСЛО

Изготовим из более тонкого бревна (диаметр тонкой части должен составлять 80…100 (мм)). Нижняя утолщенная часть бревна, от части, будет являться противовесом.

ШЕСТ

Изготовим из жерди или деревянного бруска. Поверхность тщательно обработаем наждачной бумагой (она должна быть ровной, без сколов и заусенцев).
К шесту крепятся, с одной стороны ведро,

с другой стороны металлическая цепь длиной 500 (мм).