Сочинение математика в профессии сварщик - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

Математика в профессии «Сварщик»

Роль математики в современном мире трудно недооценить. Математика играет важную роль в различных исследованиях. Без современной математики с ее развитым логическим и вычислительным аппаратом был бы невозможен прогресс в различных областях человеческой деятельности, в том числе и в сварочном производстве.

Современный мир полностью держится на металле. Без него нельзя построить высокие здания, машины, корабли. Металл применяется повсеместно: в быту, в промышленности, в строительстве. Сварщик — это специалист, занимающийся соединением металлических деталей, узлов, других конструкций методом сплавления металлов. От мастерства сварщиков зависит качество сварочных швов. Любые ошибки, небрежность, допускаемые в работе, могут привести к катастрофическим последствиям. Стать квалифицированным востребованным специалистом в своем деле невозможно без определенных знаний из других наук. В наши дни к профессии сварщика предъявляются также и требования знания математической символики для выражения количественных и качественных свойств объектов; умения применения математических методов для решения определенных производственных задач.

Профессия сварщика – это рабочая профессия, востребованная на производстве. Без сварщика не обходится возведение ни одного строительного объекта. Они также необходимы в кораблестроении, машиностроении, в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в аграрном секторе.

Труд сварщика – это своего рода искусство. В процессе сварки опытный мастер, как скульптор, творит из металла сложные предметы: от системы водоснабжения и восстановления геометрии кузова автомобиля до изящных беседок и ажурных решеток.

В первую очередь для сварщика необходимы знания и навыки расчётного характера, умения выполнения действий с числами разного знака, оперирования десятичными и обыкновенными дробями, в том числе приближенными, навыки операций с процентами, владения навыками работы на калькуляторе. В техническом обиходе используются понятия соотношения величин, пропорции, прямая и обратная пропорциональная зависимость, степень числа, решаются уравнения.

Огромное значение для сварщика оказывает изучение разделов геометрии: «Геометрия на плоскости», «Площади поверхностей тел», «Многогранники», «Объемы тел». Студентам необходимо научиться производить точные расчеты длины сварных швов при изготовлении емкостей разной формы, уметь увидеть фигуры вращения и их сечения в узлах стропильных ферм из круглых труб, научиться производить расчет расхода электродного материала с учетом размеров электродов, рассчитать материал и массу изделий.

Геометрическое проектирование сварочной конструкции позволяет уменьшить время, затрачиваемое на создание изделия, позволяет свести до минимума изменения, вносимые в конструкцию, практически исключить ошибки и улучшить качество изделия.

Многие, привлекающие наш взгляд изделия, созданы руками сварщика. Это кованые изделия. Мы видим витые трубы, фонарики, заборы, украшенные затейливыми ажурными завитками. Порой такие изделия поражают своей красотой, и, кажется, что человеческие руки не могут сделать такого. Чтобы такие изделия пользовались спросом, они должны соответствовать требованиям моды, эстетики, функциональности и технологичности.

Моделирование внешнего вида изделия средствами геометрии является важной частью работы современного сварщика. Немаловажно для современного сварщика умение чтения чертежей.

Предлагаю рассмотреть некоторые простые задачи, в которых невозможно обойтись без математических знаний:

1. Изготовление качелей — потребуется применить знания разделов геометрии, вспомнить возможные случаи взаимного расположения прямых в пространстве;

2. Изготовление металлического бака для дачи – необходимо будет рассчитать расход материала с учетом расхода на швы;

3.Найти массу стальной двутавровой балки длиной 4м, шириной 1,5см и высотой 6см (плотность стали 7,8 г/см3)?

Подводя итог, хочется сказать, что в наше время постоянно происходит увеличение сфер или отраслей деятельности, где в той или иной степени применяется математика. Это связано в первую очередь с быстрым развитием научно-технического прогресса – все быстрее появляются новые технологии и с каждым годом они становятся все более сложными; а также с тем, что математические основы – это базовые знания, фундаментальный заклад, который нужен в любой науке. И в связи с этим, хочется в очередной раз подчеркнуть, насколько важна роль математики в сварочном производстве. Расчеты должны быть сверхточными для обеспечения полной безопасности прохождения тех или иных процессов, и чтобы этого достичь, он использует математические знания. Если же специалист не будет обладать достаточным уровнем квалификации, то он останется невостребованным, что в свою очередь для него весьма и весьма невыгодно. Таким образом, можно сделать вывод, что математика – это, в какой-то мере, основа любой науки, и без знания математики в современном мире существовать практически невозможно.

Источник

Открытая

Международная

научно-исследовательская конференция

старшеклассников и студентов

«Образование. Наука. Профессия»

СЕКЦИЯ «Математика»

«Математика в профессии сварщика»

Выполнил:

Меркеев Александр Викторович

ГБОУ СПО «Отрадненский государственный техникум»

г. Отрадный

Самарской области

группа № 114, II курс

Научный руководитель:

Оруджева Нурия Хамидулловна

преподаватель математики

г. Отрадный

2013

РЕЦЕНЗИЯ

на творческую работу «Математика в профессии сварщика» студента II курса Меркеева Александра Викторовича

Данная работа относится к научно-исследовательскому разделу «Математика».

Автор работал над темой исследования в течение нескольких месяцев, начиная с мая по ноябрь 2013 года.

Цель определена, ясно сформулирована, четко обоснована.

Развернутый план состоит из основных этапов и всех необходимых промежуточных шагов по достижению цели.

Тема работы раскрыта исчерпывающе, Александр продемонстрировал знания, выходящие за рамки программы учебной дисциплины. Работа содержит достаточно полную информацию из разнообразных источников, отличается творческим подходом, четким и грамотным оформлением в точном соответствии с установленными правилами.

Проект является исследовательским, поэтому он способствует развитию аналитических способностей, логических способов восприятия и обработки информации.

Перед Меркеевым А. стояла цель раскрыть роль и значимость математики в жизни человека и конкретно в профессии сварщика.

Для этого он проводит анкетирования, анализирует их результаты, обобщает, сравнивает, делает выводы, обосновывает свою точку зрения.

В результате исследовательского проекта создана компьютерная презентация. Проектный продукт по своему виду и жанру, полностью соответствует требованиям качества, то есть эстетичный, удобный в использовании, соответствует целям проекта.

Реферативная часть работы написана хорошо. При написании работы была проанализирована доступная литература. Александр проанализировал большое количество и провел грамотный анализ литературы по заданной тематике, использовал только достоверные данные.

Работа построена последовательно, оформлена в соответствии с требованиями к реферативной работе.

Данную работу можно использовать как дидактическое средство обучения и развития интереса к математике, а также в профориентации учащихся школ.

Дата: 12.11.2013 г Подпись руководителя: ___________/Н.Х. Оруджева/

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение

Основная часть

Социологический опрос

1.1. Значимость математики в профессии родителей

2. Математика с древнейших времен

3. Роль математики в сварочном производстве

3.1 Кто такой сварщик

3.2. Математика в профессии сварщика

3.2.1.Задачи на чтение и построение чертежей

3.2.2. Вычислительно – расчетные задачи.

3.2.3. Профессионально значимые задачи

4.Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Математика – царица наук, арифметика – царица математики».

К.Ф.Гаусс,

Но что же такое вообще математика, и какова её роль в современном мире? Зачем она нужна нам в той или иной профессии (в профессии сварщика) и нужна ли вообще? Ведь в большинстве профессий математика не выглядит такой уж необходимой наукой, так, быть может, и не стоит её изучать?

Что же такое математика? Название «математика» происходит от греческого слова «матейн» (mathein) — учиться, познавать. Древние греки вообще считали, что понятия «математика» (mathematike) и «наука», «познание» (mathema) — синонимы

Другое объяснение происхождения слова «математика» связано с греческим словом «матема» (mathema), что означает урожай, сбор урожая. Разметка земельных участков (геометрия), определение сроков полевых работ (на основе астрономических наблюдений и вычислений), подготовка необходимого количества посевных материалов и подсчет собранного урожая требовали серьезных математических знаний.

Им было свойственно такое понимание универсализма этой отрасли знания, которое два тысячелетия спустя выразил Рене Декарт, писавший: «К области математики относят науки, в которых рассматриваются либо порядок, либо мера, и совершенно не существенно, будут ли это числа, фигуры, звезды, звуки или что-нибудь другое…; таким образом, должна существовать некая общая наука, объясняющая все, относящееся к порядку и мере, не входя в исследование никаких частных предметов…»

Математика не относится к естественным наукам, но широко используется в них как для точной формулировки их содержания, так и для получения новых результатов.

Математика — фундаментальная наука, предоставляющая (общие) языковые средства другим наукам; тем самым она выявляет их структурную взаимосвязь и способствует нахождению самых общих законов природы.

Роль математики в современном мире трудно недооценить. Математика играет важную роль в естественнонаучных, инженерно-технических и гуманитарных исследованиях. Причина проникновения математики в различные отрасли знаний заключается в том, что она предлагает весьма четкие модели для изучения окружающей действительности в отличие от менее общих и более расплывчатых моделей, предлагаемых другими науками. Без современной математики с ее развитым логическим и вычислительным аппаратом был бы невозможен прогресс в различных областях человеческой деятельности, в том числе и в сварочном производстве.

Таким образом, объектом нашего исследования мы определяем роль математики в профессии сварщика.

Цель исследования: рассмотрение роли математики в профессии сварщика, выявить необходимость получения математических знаний и применения их для решения производственных задач.

Задачи исследования:

Изучить, какие именно математические знания, умения и навыки необходимы сварщику на определенных этапах работы;
рассмотреть возможности решения производственных задач с применением математического аппарата.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Социологический опрос

Определившись с темой и целью исследования, я занялся планированием, сформулировал задачи, определился с источниками информации. Затем я начал сбор информации. Для этого провел анкетирование среди студентов своей группы, в ходе которого задал три вопроса и по данным построил диаграммы:

Проанализировав диаграммы, я увидел, что в основном все студенты считают, что математика в жизни нужна, только некоторые не знают зачем.

Далее я выяснил профессии родителей.

№ п/п	Я и мои одногруппники	Профессии наших родителей
Папа	Мама
	Виктор	—	Заведующая столовой
	Сергей	Печатник	Домохозяйка
	Алексей	Водитель	Продавец
	Антон	Водитель	Швея
	Павел	Электромонтер	Бухгалтер
	Алексей	Водитель	Старший продавец
	Руслан	—	Техник
	Владимир	Инженер	Медсестра
	Роман	—	Продавец
	Сергей	Водитель	Продавец
	Владислав	Агроном	Почтальон
	Александр	Механик	Частный предприниматель
	Икбол	Таксист	Домохозяйка
	Александр	Сварщик	Оператор ПК
	Александр	Водитель	Гравер
	Никита	Водитель	Шеф-повар
	Максим	Водитель	Домохозяйка
	Сергей	Инженер	Директор школы
	Денис	Электромонтер	—
	Виталий	Тракторист	Эколог

Потом я опросил родителей, предложив им ответить на два вопроса. По данным также построил диаграмму.

Из диаграмм видно, что математика в школе нравилась большинству из опрошенных родителей и она им в жизни тоже пригодилась.

Из источника Интернет и других источников я узнал, что над вопросом «Зачем нужна математика в жизни?» задумывались многие известные люди (причем не только математики). Высказывания, которые мне понравились:

Математика — это язык, на котором написана книга природы . (Г. Галилей)
Если вы хотите участвовать в большой жизни, то наполняйте свою голову математикой, пока есть к тому возможность. Она окажет вам потом огромную помощь во всей вашей работе. (М.И. Калинин)
Науки математические с самой глубокой древности обращали на себя особенное внимание, в настоящее время они получили еще больше интереса по влиянию своему на искусство и промышленность. (П.Л. Чебышев)
Полет – это математика. (В. Чкалов)
Вдохновение нужно в геометрии не меньше, чем в поэзии. (А.С. Пушкин)
В математике есть своя красота, как в живописи и поэзии. (Н.Е. Жуковский)
Математику уже затем учить надо, что она ум в порядок приводит. (М.В. Ломоносов)
Слеп физик без математики. (М.В. Ломоносов)
Математик, который не является в известной мере поэтом, никогда не будет настоящим математиком. (К. Вейерштрасс)
Математика — это язык, на котором говорят все точные науки. (Н.И. Лобачевский)
Именно математика дает надежнейшие правила: кто им следует – тому не опасен обман чувств. (Л. Эйлер)

Значимость математики в профессии родителей:

В профессии медсестры просто нельзя без математики, ведь ей нужно знать, сколько шприцов ей дали на смену и подсчитать, сколькими она воспользовалась. Ей необходимо предоставить отчет о том, какие лекарства и в каком количестве она использовала , оценить время, когда пакет для внутривенного вливания опустеет, рассчитать дозу препарата, работать со сложной медицинской техникой, читать различные графики состояния больного.

В работе продавца тоже много математики. Ему приходится пересчитывать несколько раз стоимость товара на счетах или на калькуляторе. При этом нужно хорошо знать математику, чтобы верно сдать сдачу.

Одна из тех профессий, где не обойтись без математики — это профессия бухгалтера — экономиста. Бухгалтеру нужна математика для учета основных средств производства, товарно-материальных ценностей и т.д. Ему надо начислять зарплату, выполняя математические действия, применяя различные формулы.

Механикам необходимо знать устройство и работу различных механизмов. В основе работы этих устройств лежат законы физики, описываемые математическим языком формул.

Повару для калькуляции блюда, расчета калорийности пищи, времени приготовления блюда, оформления актов на недостачу веса, боя, брака, некондиционных продуктов, осуществления взвешивания сырья по заданной рецептуре, определения готовности блюд и изделий по контрольно-измерительным приборам также необходима математика.

Водителям тоже без математики не обойтись. Они всегда должны быть в курсе сколько литров бензина залили, сколько его осталось после работы. Вечером нужно посчитать, сколько километров проехали. А в конце месяца нужно сосчитать, сколько рабочих дней отработано, а самое главное, сколько за эти дни заработано.

Тракторист – представитель профессии, связанной с сельским хозяйством.

Им тоже нужны математические знания. Они должны уметь подсчитывать с какой площади убрано зерно и сколько намолочено зерна, на каком поле урожайность выше и на сколько, какая площадь вспахана, сколько удобрений израсходовано, хватит ли дизтоплива, залитого в бак, переехать на другое поле.

Швея с заказчиков снимает мерки, затем строит чертежи выкроек, здесь пригодятся знания , полученные на уроках геометрии и черчения.

Все родители в разное время делают в квартирах ремонт. Нужно покрасить пол, окна, оклеить обоями стены, заменить линолеум, и многое другое. Для этого нужно уметь посчитать, сколько нужно краски, обоев, найти площадь пола, стен и потолков по математическим формулам. И ещё надо знать цены, тарифы, расценки, чтобы при расчёте не упустить ни одной копейки.

Специальность электрика — техническая, поэтому она напрямую связана и с математикой, и с физикой. А эти науки тесно переплетаются друг с другом. Электрику приходится делать замеры электрическими приборами, где используются цифры, и надо уметь всё подсчитать, определить характер повреждения на линии электропередач.

Индивидуальному предпринимателю в любой области нужна математика. Бизнес без математики невозможен! Все отчеты в налоговую службу, бухгалтерские отчеты – сплошная математика! Сложить, разделить, умножить, высчитать процент – это каждодневная работа любого бизнесмена. Моя мама индивидуальный предприниматель, , всю документацию, связанную с математикой она делает сама. А ещё предприниматель должен уметь просчитать всевозможные риски.

Существуют профессии, где математика, можно сказать, совсем не применяется : это художники, актеры, манекенщицы, певцы, косметологи и т.д. Но в повседневной жизни, как потребителю, им все равно приходится сталкиваться пусть не со сложными, но с математическими задачами.

2. Математика с древнейших времен

Самой древней математической деятельностью был счет. Счет был необходим, чтобы следить за поголовьем скота и вести торговлю. Некоторые первобытные племена подсчитывали количество предметов, соотнося их с различными частями тела, главным образом пальцами рук и ног. Наскальный рисунок, сохранившийся до наших времен от каменного века, изображает число 35 в виде серии выстроенных в ряд 35 палочек-пальцев. Первыми существенными успехами в арифметике стали концептуализация (процесс выведения понятий из наблюдений, процесс формулирования утверждений общего характера) числа и изобретение четырех основных действий: сложения, вычитания, умножения, деления.

Первые достижения геометрии связаны с такими простыми понятиями, как прямая и окружность. Дальнейшее развитие математики началось примерно в 3000 году до н.э. благодаря вавилонянам и египтянам.

Математика – это всечеловеческая наука. И если нам понятно высказывание Н.В. Гоголя, что «при имени Пушкина Александра Сергеевича нас осеняет мысль о русском национальном поэте», то выражение «русский (или английский, или французский, или любой другой) национальный математик» лишено смысла. Математический язык (в отличие от национального языка) всечеловечен, и математическая истина не имеет национальных границ.

Математика всегда была неотъемлемой и существеннейшей составной частью человеческой культуры, она является ключом к познанию окружающего мира, базой научно-технического прогресса и важной компонентой развития личности.

Математические знания и навыки необходимы практически во всех профессиях, прежде всего, конечно, в тех, что связаны с естественными науками, техникой и экономикой.

Математика является языком естествознания и техники, и потому профессия естествоиспытателя и инженера требует серьезного овладения многими профессиональными сведениями, основанными на математике.

Очень хорошо сказал об этом Галилей: «Философия (речь идет о натурфилософии, на нашем современном языке – о физике) написана в величественной книге, которая постоянно открыта вашему взору, но понять её может лишь тот, кто сначала научится понимать её язык и толковать знаки, которыми она написана. Написана же она на языке математики».

Но ныне несомненна необходимость применения математических знаний и математического мышления врачу, лингвисту, историку, продавцу, сварщику, и трудно оборвать этот список, настолько важно математическое образование для профессиональной деятельности в наше время.

Следовательно, математика и математическое образование нужны для подготовки к будущей профессии, для работы по которой потребуются знания из алгебры, математического анализа, теории вероятности и статистики, а также многих других подразделов математической науки.

3. Роль математики в сварочном производстве

Математика – одна из важнейших учебных дисциплин. Она приобретает особое значение в связи с необычайным ростом науки, технического прогресса в нашей стране.

Высокий уровень развития математики необходим для прогресса многих наук.

Трудно найти такую область знания, где математика не играла бы никакой роли. Хорошо известно, что развитие наук в последнее время характеризуется проникновением в них математических методов и математического стиля мышления. Это касается не только физики, техники и астрономии, но и таких, казалось бы, весьма далёких от математики наук, как современная химия, биология, геология, археология, медицина, метеорология, экономика и различных других наук. Математика необходима в практической деятельности инженеров и техников, нужна для многих видов квалифицированных рабочих профессий.

Зачем сварщику математика?

3.1 Кто такой сварщик.

Профессия сварщика – это рабочая специальность, востребованная на производстве. Данный вид деятельности подразумевает соединение пластмасс и металлов без каких-либо крепежных приспособлений и деталей.

Профессия требует высокого уровня ответственности, так как срок эксплуатации всевозможной техники, устойчивость и долговечность строительных конструкций напрямую связаны с качественно выполненной работой сварщика. Именно благодаря сварке металлические элементы будут надежно соединены как при изготовлении новых конструкций или изделий, так и при ремонте старых элементов.

Сварщик – это специалист, занимающийся соединением металлических и неметаллических деталей, узлов и других конструкций методом оплавления.

Услугами сварщика пользуются не только в машиностроении или ремонте авто, но и на стройплощадках, в промышленности, в кораблестроении, в сельском хозяйстве, при строительстве мостов и зданий. В энергетике и нефтеперерабатывающей промышленности без мастера сварочных работ тоже не обойтись.

Должностные обязанности техника – сварщика: проведение необходимых расчетов и оформление технической документации, выявление причин брака продукции, разработка мер по его предупреждению, при необходимости — ликвидации. Занимается составлением графиков ремонта сварочного оборудования (планово предупредительный и капитальный).

Специалист этой области должен обладать необходимыми знаниями, иметь представление не только об устройстве сварочного оборудования, но и применять в работе правила его эксплуатации, наладки, и другие.

От мастерства сварщиков зависит качество сварочных швов. Любые ошибки, небрежность, допускаемые в работе, могут привести к катастрофическим последствиям. От качества работы сварщика зависит многое — долговечность и устойчивость строительных конструкций, работа и срок службы различной техники. Стать квалифицированным востребованным специалистом в своем деле невозможно без определенных знаний из других наук.

«Математика представляет искуснейшие изображения, способные удовлетворить любознательность, облегчить ремёсла и уменьшить труд людей».

Эти слова сказал ещё в XVII веке великий французский математик Рене Декарт. Математика даёт надёжные способы решения задач, реально возникающих в практике людей самых различных профессий.

Необходимость применения знаний элементарной математики ощущается в работе представителей практически всех профессий, в том числе и моей.

Различаются непосредственные и косвенные связи математики с профессиональной подготовкой, а затем и с трудовой деятельностью.

Это измерительные, вычислительные и графические навыки, умение читать и строить условные графические изображения, пользоваться разнообразными таблицами, справочниками и т.д.

В своей работе сварщику практически каждый день приходится сталкиваться с решением тех или иных проблем, вопросов, задач, ситуаций или еще каких-либо процессов. И во многих случаях для решения проблемы ему необходимы математические знания. Можно составить небольшой список примеров практического использования математических знаний и умений специалисту сварочного производства:

разрабатывать меры предупреждения образования дефектов сварных соединений и технологию их устранения;
выполнять необходимые теоретические и экспериментальные исследования по профилю специальности и составлять отчет по работе;
конструирование технологической модели типовых конструкций;
построить чертеж будущего изделия;
знания математической символики для выражения количественных и качественных свойств объектов;
исследования свойств будущих конструкций и оценкой применимости полученных результатов;
уметь использовать основные понятия и методы геометрических построений и измерений;
уметь использовать для решения производственных задач методы изученных им наук.
изучить и анализировать информации, технические данные, показатели и результаты работы, обобщать и систематизировать их, проводить необходимые расчеты, используя современную электронно-вычислительную технику;
осуществлять экспертизу технической документации, надзор и контроль над состоянием и эксплуатацией оборудования;

Геометрическое проектирование сварочной конструкции помогает уменьшить время, затрачиваемое на создание изделия, позволяет практически исключить ошибки и улучшить качество изделия.

3.2. Математика в профессии сварщика

Производственные задачи, приводящие к необходимости применения математического аппарата.

3.2.1.Задачи на чтение и построение чертежей

Многие, привлекающие наш взгляд изделия созданы руками сварщика. Это кованые изделия. Мы видим различные фонарики, витые трубы, затейливые ажурные завитки. Порой такие изделия поражают своей красотой, и, кажется, что человеческие руки не могут сделать такого.

Чтобы такие изделия пользовались спросом, они должны соответствовать требованиями моды, эстетики, функциональности и технологичности.

Моделирование внешнего вида изделия средствами геометрии на начальном этапе работы является важной частью работы современного сварщика.

Возможность создания точных моделей детали является фундаментом успешного результата.

Первый этап работы – эскиз, а также грамотно выполненный чертеж изделия помогает оценить общее качество изделия с точки зрения его внешнего вида и математических свойств поверхностей и соединений.

Разработка эскиза и чертежа невозможна без знания определенных понятий геометрии: расстояние между точками, длина отрезка, параллельность и перпендикулярность прямых, окружность, радиус и диаметр и др.

Немаловажным для хорошего сварщика является умение чтения чертежей.

Следующие примеры наглядно демонстрируют нам необходимость при чтении чертежей иметь в запасе определенный набор геометрических знаний, таких как понятия перпендикулярности, перпендикуляра и наклонной, параллельности, радиуса, диаметра, линейных размеров и др.

Допуск перпендикулярности оси отверстия относительно поверхности Ø 0,1 мм (допуск зависимый) (рис. 1)

рис. 1

Допуск параллельности общей прилегающей плоскости поверхностей относительно поверхности А 0,1 мм (рис.2)

рис. 2

Допуск наклона поверхности относительно поверхности А 0,08 мм (рис. 3)

рис.3

3.2.2. Вычислительно – расчетные задачи.

Пусть требуется рассчитать количество металла, необходимое для изготовления данной ограды с заданным количеством пролетов.

Для решения этой производственной задачи тоже требуется умение чтения чертежа, или даже его построения по желанию заказчика.

Рассмотрим один пролет. Изделие изготавливается из металлического прутка или тонкой арматуры. Чтобы сосчитать количество металла (по длине), необходимо знать все линейные размеры этой конструкции.

Кроме того, потребуется расчет длины окружности фрагмента 1 по формуле, где R – радиус окружности, и расчет длины дуги окружности фрагмента 2 по формуле , где n – величина центрального угла (рис 4).

Сложив все размеры и умножив на количество пролетов, мы получим искомую величину – количество материала по длине.

При изучении темы «Перпендикулярность прямых и плоскостей» рассматриваются расположение плоскостей в тавровых и угловых соединениях, расположение металла при изготовлении решетчатого настила (увеличение прочности за счет перпендикулярного расположения).

Изготовление качелей – не такая уж простая задача, потребуется полистать учебник геометрии, вспомнить возможные случаи взаимного расположения прямых в пространстве

При изучении темы «Многогранники» производим расчет площадей и объемов изделий, имеющих форму многогранников; расчеты количества материалов, идущего на изготовление изделия; изменение размеров фигур с учетом подобия.

Примеры задач по данной теме

1.Сколько квадратных метров конструкционной стали потребуется для изготовления емкости для воды, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда с линейными размерами 1,2, 3 и 1,5 м

2. Найдите массу стальной двутавровой балки длиной 4 м, шириной 1 см, высотой 8 см. (плотность стали ≈ 7,8 г/см3).

Дано: прямоугольный параллелепипед

а = 4 м=400 см

в = 1 см

h = 8 см

ρ = 7,8 г/см3

m — ?

Решение:

m= 400 1 8 7,8=24960 (г)= 24,96 (кг)

Ответ: масса балки равна 24,96 кг.

3. Вычислите массу профильного металла длиной 25,75 м, высотой 1,2 м. Поперечное сечение – 8 мм (плотность стали ≈ 7,8 г/см3).

4. Сварщику необходимо изготовить бункер, имеющий форму правильной четырехугольной призмы, длина стороны основания которого равна 1,2 м, высота – 2,4 м. Сколько стали необходимо выполнения работы? (Прим.: на швы следует добавить 3% материала).

Дано: правильная 4-угольная призма

а = 1,2 м

h = 2,4 м

S — ?

Решение:

Ответ: для изготовления бункера сварщику необходимо 13,35 стали.

4. Следует изготовить кубический бункер, чтобы он вмещал 2,5 м3шлака. Вычислить высоту бункера.

5. Необходимо вычислить, сколько м2металла пойдет на изготовление гаража с полом? Высота – 2,5 м, длина – 6 м, ширина – 3 м.- 8м —

6. Сварщику необходимо узнать, сколько кубических метров шлака вместится в контейнер, имеющий форму усеченной пирамиды, длина сторон основания которой 1,2 м и 2,4 м, а высота – 2м.

Дано: правильная 4-угольная усеченная пирамида

а1 = 1,2 м

b1 = 2,4 м

h = 2 м

V — ?

Решение:

Ответ: в контейнер вмещается 6,72 м3 шлака.

Для будущих сварщиков профессионально значимым является и тема «Тела вращения».

3.2.3. Профессионально значимые задачи – это задачи-модели будущей профессиональной деятельности, которые требуют ориентации на соотношение фундаментальных и прикладных знаний.

В качестве примеров профессионально значимых задач приведем следующие задачи, рассматриваемые на уроках математики и в профессиональной деятельности:

1.Сварить металлическую конструкцию перпендикулярно заданной плоскости (укрепить трубу ограды клумбы перпендикулярно земельному участку; укрепить фонарный металлический столб перпендикулярно земле и др.);

2. Определить вес электродов, необходимых для создания металлической конструкции (для шва пожарного ведра конической формы; для арматуры заданной формы и др.), если на один погонный метр требуется 250-300 г электродов;

3. Сколько кг электродов потребуется на изготовление емкости для воды, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда, объемом 1 куб. м, если на 1 м потребуется 250-300г электродного материала. ( в данном примере рассматривается дуговая сварка)

4. При условии, что будем применять газовую сварку, задача приобретает такое условие: произвести расчет присадочного материала и газа, если на 1 мм толщины металла 100-150 мм3, если производить сварку металла толщиной 2,5мм с учетом правого (левого) способа. Расход присадочного материала и газа при левом способе 120-150 мм3, а при правом способе -100-130 мм3. При этом нужно еще учитывать, что левый способ сварки предполагает толщину металла менее 3 мм, а правый- — и более мм.

5. Рассчитать силу сварочного тока по диаметру электрода. Для диаметра менее 3 мм сила сварочного тока вычисляется по формуле: где k- коэффициент пространственного положения. (для нижнего положения k=1, для горизонтального и вертикального положения k=0,9, а для потолочного положения — k=0,8), для электродов, имеющих диаметр d>0 сила сварочного тока вычисляется по формуле:

Будущим сварщикам необходимо научиться производить точный расчет длины сварных швов (стыковых, угловых) при изготовлении резервуаров, цистерн, емкостей, имеющих форму фигур вращения, уметь видеть фигуры вращения и их сечения в узлах стропильных ферм из круглых труб, плоскосвариваемых труб; научиться производить расчет расхода электродного материала с учетом размеров электродов; рассчитать материал и массу изделий, имеющих форму фигур вращения.

Примеры задач по данной теме

1. Сварщику необходимо изготовить цистерну цилиндрической формы, высота которой – 3 м, радиус основания – 1,5 м. Вычислить, сколько электродов необходимо для сварки, если на 1 м расходуется 4 электрода, а масса одного электрода 60 г. Вычислить стоимость электродов, если 1 кг их стоит 70 рублей.

Дано: цилиндр

h = 3 м

r = 1,5 м

1 м – 4 электрода

m1 = 60 г

1 кг – 70 руб.

Стоимость электродов — ?

Решение:

Длина швов: 3+9,42=12,42(м)

Количество электродов: 12,42*4=49,68=50 электродов стоимость электродов: 50*0,06*70=210руб

Ответ: стоимость электродов равна 210 руб.

2. Необходимо изготовить воронку, представляющую форму усеченного конуса. Радиусы оснований: 2 м и 10 м, высота – 30 м. Сколько потребуется металла на изготовление такой воронки, если на сварку добавить 3% материала?

Дано: усеченный конус

r = 2 м

R = 10 м

h = 30 м

Sбок — ?

Решение:

Ответ: на изготовление воронки пойдет 1205,06 (м2) металла.

3. Какие размеры должен иметь прямоугольный лист металла для изготовления трубы длиной 140 см и диаметром 10 см? (на швы добавить 2 см).

4. Сопло газовой горелки имеет форму усеченного конуса, радиусы оснований – 10 см и 5 см, длина образующей – 7 см. Найти площадь поверхности горелки.

5. Рабочий изготовил резервуар цилиндрической формы. Если его высота – 8 м, длина окружности основания – 30 м, радиус окружности основания равен 3,5 м, а высота равна диаметру основания, то каков будет объем резервуара?

Дано: цилиндр

h = 8 м

с = 30 м

V — ?

Ответ: объем резервуара равен 573,95 м3

В своей работе я использовал лишь несколько типовых задач

Изготовление печи для бани – эта конструкция состоит из нескольких геометрических форм, каждая с определенными свойствами – прямоугольный параллелепипед, цилиндр. Расчет для профессионально значимых задач производит непосредственно техник – сварщик, а рабочий сварщик может определять данные параметры по другим комплексным признакам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для профессии сварщика из области математики профессионально значимыми являются, в первую очередь, знания и навыки расчетного характера, умение выполнять действия с числами разного знака, оперировать обыкновенными и десятичными дробями, в том числе приближенными, умение оперировать процентами. В техническом обиходе активно используются такие математические понятия, как соотношение величин, пропорции, прямая и обратная пропорциональные зависимости, степень числа.

Из геометрических знаний, прежде всего рабочему этой профессии необходимо освоить определения, виды и свойства взаимного расположения плоскостей, расположения плоскостей в угловых соединениях и научиться оперировать ими применительно к своей профессии; уметь производить расчет площадей и объемов изделий, имеющих форму многогранников; расчеты количества материалов, идущего на изготовление изделия и наверняка еще многое другое, чему предстоит научиться каждому, выбравшему эту нелегкую, но востребованную и, несомненно, уважаемую профессию.

Естественно-математическая подготовка сварщиков имеет решающее значение для формирования у них многих качеств – таких, как умение работать самостоятельно, сравнивать и оценивать качество выполняемой работы в соответствии с требованиями, умело координировать свои движения и быстро реагировать на изменения ситуаций.

Развивается чувствительность зрительного и слухового анализаторов, формируются навыки соблюдения технологической последовательности выполняемых работ. Все это способствует росту компетентности будущего сварщика, высокой мобильности, что позволит ему быть конкурентным в сложных рыночных условиях.

Математика сложна, а нужна ли нам она?

Рассчитаться за покупку, инженеру строить дом,

Музыканту, машинисту — нужна в поезде большом.

В любом деле и в науке, без неё никак нельзя –

Все примеры и задачи вы решайте для себя.

Математика сложна, но она, ох, как важна!

Результат. В ходе данного исследования было доказано, что математика нужна почти в каждой профессии и в профессии сварщика тоже.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Алешина Т.Н. Дидактический материал проф. направленности как средство повышения эффективности обучения математике в средних профтехучилищах. – М.: Просвещение, 1990.
Алимов Ш.А. Алгебра и начала анализа. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2011.
Атанасян Л.С. Геометрия. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2007.
Блинов А.Н., Лялин К.Н. Сварочные работы (конструкции).
Депман И.Я., Виленкин Н.Я. За страницами учебника математики. – М.: Просвещение, 1989.
Колмогоров А.Н. Алгебра и начала анализа. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2007.
Крамор В.С. Повторяем и систематизируем школьный курс алгебры и начала анализа – М.: Просвещение, 1990.
Кудрявцев Л.Д. – «Мысли о современной математике и ее изучении»
Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварочные конструкции.
Мышкис А.Д. – «Лекции по высшей математике
Покровский Б.С. Сборник дидактических материалов по курсу спец. технологии по профессии «Слесарь механосборочных машин»: Методич. Рекомендации. Часть 1. – М.: Высшая школа, 1996.
Розов Н.Х., Егоров Ю.В., Иоффе А.Д., Болтянский В.Г. – «Математика на службе инженера. Основы теории оптимального управления. Сборник работ.»
Рудник Г.С., Соловьев И.Я. Сборник задач и упражнений по математике для подготовки металлистов в средних профтехучилищах. – М.: Высшая школа, 1985.
Шпорер З. Ох, эта математика! – М.: педагогика, 1985
Энциклопедический словарь юного математика / cост. Савин А.П. – М.: Педагогика, 1989.

Интернет-ресурсы

История возникновения счета [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://freecode.pspo.perm.ru/436/work/ss/ist_ch.html
Роль математика в медицине. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.sciam.ru/2006/8/knizhnoe.shtml
Математика в жизни общества [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://revolution.allbest.ru/mathematics/00082112_0.html
О некоторых проблемах математического образования [Электронный ресурс] Режим доступа : http://www.mccme.ru/edu/index.php?ikey=tikh_rcme
Нужны ли школьникам уроки математики? Мысли об учебной мотивации школьников. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.researcher.ru/methodics/teor/a_150xjb.html
1.http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%E8_(%F7%E8%F1%EB%EE)
2.http://portfolio.1 september.ru/worr.php.?id=586528
3. http://images.yandex.ru/

Источник

КИРОВСКОЕ
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ТЕХНИКУМ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ И НАРОДНЫХ ПРОМЫСЛОВ Г. СОВЕТСКА»

МАТЕМАТИКА

В
ПРОФЕССИИ

«СВАРЩИК»

Автор: Казачухненко Даниил Романович

студент
группы № 11,

профессия
«Сварщик»

Руководитель:

Чернова
Ирина Николаевна,

преподаватель
математики

КОГПОАУ

«Техникум
промышленности и

народных
промыслов

г.
Советска»

Советск, 2017

Оглавление

Введение.……………………………………………………………………………………..3
История
профессии «Сварщик»…………………………………………………………4
Сварщик
в современном мире……………………………………………………………………5
Математика
в профессии «Сварщик»…………………………………………………..6
Производственные
задачи……………………………………………………………….7
Вывод………………………………………………………………………………………….9
Использованные
ресурсы…………………………………………………………………..10

ВВЕДЕНИЕ

В 2015 году я закончил 9 классов и поступил учиться в «Техникум промышленности
и народных промыслов» города Советска, выбрав профессию «Сварщик». Эта
профессия требует высокого уровня ответственности. От качества работы сварщика
зависит многое – долговечность и устойчивость строительных конструкций, работа
и срок службы различной техники. Любые ошибки, небрежность, допускаемые в
работе могут привести к катастрофическим последствиям. Стать квалифицированным
востребованным специалистом в своем деле невозможно без определенных знаний из
других наук. В
наши дни к профессии сварщика предъявляются также и требования знания
математической символики для выражения количественных и качественных свойств
объектов; умения применять математические методы для решения определенных
производственных задач.

Поступив
в техникум, я начал посещать математический кружок «УМКа» (увлекательный
математика каждому). На кружке мы занимались проектной деятельностью.

И
тему я выбрал подходящую для моей профессии «Математика в профессии
«Сварщик». Считаю важным доказать необходимость математических знаний в моей
профессии, так как очень часто среди моих одноклассников можно услышать: а
зачем мне нужна математика, ведь можно посчитать на калькуляторе? В жизни она
мне нигде не пригодится, я же не ученым буду, а простым рабочим – сварщиком.

Гипотеза:
знания математики необходимы сварщикам.

Предмет
исследования: математические знания в профессии «Сварщик».

Объект
исследования: наука – математика.

Методы
исследования: поиск информации, её анализ, отбор, обобщение, интервью.

Проектный
продукт: презентация и статья (реферат).

Перед
собой я поставил цель: выявить необходимость получения математических знаний
для овладения профессией «Сварщик».

Задачи.

Узнать
историю профессии «Сварщик»

Выяснить,
нужны ли знания математики в моей профессии.

Выяснить,
какие именно математические знания, умения и навыки необходимы Сварщику на
определенных этапах работы.

Рассмотреть
возможности решения производственных задач с применением математического
аппарата.

ИСТОРИЯ ПРОФЕССИИ
«СВАРЩИК»

Сварщик – это специалист, занимающийся соединением металлических деталей,
узлов, других конструкций методом сплавления металлов. Сварщик – это рабочая
специальность, востребованная на производстве.

Первые
способы сварки возникли
у истоков цивилизации — с началом использования и обработки металлов. Известны
древнейшие образцы сварки, выполненные в VIII-VII тысячелетиях до н.э.
Древнейшим источником металла были случайно находимые кусочки самородных
металлов — золота, меди, метеоритного железа. Ковкой их превращали в листочки,
пластинки, острия. Ковка с небольшим подогревом позволяла соединять мелкие
кусочки в более крупные, пригодные для изготовления простейших изделий. Позже
научились выплавлять металл из руд, плавить его и литьем изготовлять уже более
крупные и часто весьма совершенные изделия из меди и бронзы.

В 1802г. профессор
физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии Василий Владимирович
Петров, впервые в мире открыл и описал явление электрического дугового разряда.
Проделав большое количество опытов, он показал возможность использования
электрической дуги для плавления металлов. С момента этого открытия и до его
применения прошёл немалый период времени. Но спустя десятилетия, метод
соединения металлов электродуговым способом произвёл революцию в различных
отраслях промышленности, строительства и стал массовой технологией соединения
материалов.

Открытие В.В.Петрова значительно опередило свой век, до
практического применения дуги для сварки оставалось около 80 лет. Его
осуществил Николай Николаевич Бенардос –
автор многих изобретений в области электротехники.

Почти одновременно с ним работал крупнейший изобретатель Николай
Гаврилович Славянов. В конце 1889г. Н.Г.Славянов осуществил и внедрил
электродуговую отливку металлических изделий, разработал основы металлургии
сварочного процесса.

В начале пятидесятых годов прошлого века Институтом электросварки
им. Патона была разработана электрошлаковая сварка, что позволило заменить
литые и кованные крупногабаритные детали сварными; заготовки стали более
транспортабельными и удобными при сборке и монтаже.

В 1969г впервые
в открытом космосе была осуществлена автоматическая сварка и резка. Бортинженер
космического корабля «Союз 6» Кубасов Валерий Николаевич впервые в мире провёл
сварочные работы на аппаратуре, разработанной Институтом электросварки им.
Патона.

СВАРЩИК
В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ

Современный мир полностью держится на
металле. Без него нельзя построить высокие здания, машины, корабли. Металл
применяется повсеместно: в быту, в промышленности, в строительстве. Поэтому,
специалист по металлу, соединяющий металлические детали в сложные конструкции
при помощи электрической сварки, будет нужен всегда. Сварочные работы
применяются во многих отраслях промышленности. Сварщики трудятся на
стройплощадках, создавая конструкции и системы различных коммуникаций, в
промышленности, где применяют свой опыт и навыки в машиностроении,
кораблестроении и в других областях, таких как, энергетика,
нефтеперерабатывающая промышленность, сельское хозяйство. Трудно назвать такой
сегмент производства, где не применялся бы труд сварщика.

Сварщик, как профессия, подразделяется на
несколько специализаций: сварщик ручной дуговой сварки, газосварщик, оператор
автоматических сварочных аппаратов. Рабочие всех этих специальностей занимаются
одним делом — соединением металлических конструкций, сложных аппаратов,
деталей, узлов методом сплавления металлов. Сварщик подготавливает металл к сборке и сварке (выполняет
слесарные работы), собирает металлоконструкции при помощи прихваток, выполняет
электродуговую наплавку, сварку и резку металла, выполняет газовую сварку и
резку металла, устанавливает режимы сварки, работает со справочной и
технической документацией, читает сборочные чертежи, контролирует сварные швы (выявляет
и устраняет дефекты), использует сборочно-сварочные приспособления,
инструменты. Особое внимание специалист по сварке должен уделять технике
безопасности, осуществлять все работы в спецодежде, предназначенной для защиты
от искр, брызг расплавленного металла, окалины, излучений сварочной дуги.
Сварщик – одна из самых стабильных и высокооплачиваемых профессий,
востребованных в любом уголке мира. Это выбор тех, кто хочет твёрдо стоять на
ногах и творить будущее своими руками.

МАТЕМАТИКА
В ПРОФЕССИИ «СВАРЩИК»

В наши
дни стремительно развивающегося технического прогресса к профессии сварщика
предъявляются такие требования, как:

·
умение разрабатывать меры предупреждения образования дефектов
сварных соединений и технологию их устранения;

·
умение выполнять необходимые теоретические и экспериментальные
исследования по профилю специальности и составлять отчет по работе;

·
умение производить необходимые вычисления для решения
теоретических и прикладных задач по специальности;

·
конструирование технологической модели типовых конструкций;

·
построение чертежа будущего изделия;

·
знания математической символики для выражения количественных и
качественных свойств объектов;

·
исследование свойств будущих конструкций и оценка применимости
полученных результатов;

·
умение использовать основные понятия и методы геометрических
построений и измерений;

·
быть способным поставить цель и сформулировать задачи, связанные
с реализацией профессиональных функций.

·
умение использовать для решения производственных задач методы
изученных наук.

Только
имея совокупность этих качеств, знаний и умений можно стать конкурентоспособным
на рынке труда.

Создание сварной
конструкции, полностью отвечающей своему служебному назначению, надежной в
эксплуатации, представляет собой комплексную задачу, которая включает
проектирование, расчет, рациональное построение технологии изготовления. Все
это требует определенных математических знаний – вычислительных навыков, знания
правила пропорции, умения нахождения неизвестного и др., и, конечно же, немало
знаний из области геометрии. Геометрическое проектирование сварочной
конструкции помогает не только уменьшить время, затрачиваемое на создание
изделия, но и позволяет свести до минимума изменения, вносимые в конструкцию,
практически исключить ошибки и улучшить качество изделия.

Работая над своим
проектом, я решил взять видеоинтервью у нашего мастера производственного
обучения Домрачева Юрия Александровича. (см. презентацию)

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
ЗАДАЧИ

Рассмотрим
различные производственные задачи, приводящие к необходимости применения
математического аппарата.

1.
Задачи на чтение и построение чертежей (решение таких
задач невозможно без знания определенных понятий геометрии:
расстояние между точками, длина отрезка, параллельность и перпендикулярность
прямых, окружность, радиус и диаметр, сечения, симметрии, понятия
многогранников и тел вращения и др.).

2.
Вычислительно-расчетные задачи (решение таких задач не возможно без
знания алгебры и геометрии; для будущих сварщиков профессионально значимыми
являются такие темы как «Проценты», «Пропорции», «Степени», «Многогранники»,
«Тела вращения», «Объёмы», «Площади»).

Первый пример
– это задачи на чтение и построение чертежей.

Многие,
привлекающие наш взгляд изделия созданы руками сварщика. Это кованые изделия.
Мы видим различные фонарики, витые трубы, затейливые ажурные завитки. (приложение
1)Порой такие изделия поражают своей красотой, и, кажется, что человеческие
руки не могут сделать такого. Чтобы такие изделия пользовались спросом, они
должны соответствовать требованиями моды, эстетики, функциональности и
технологичности.

Моделирование
внешнего вида изделия средствами геометрии на начальном этапе работы является
важной частью работы современного сварщика. Возможность создания точных моделей
детали является фундаментом успешного результата. Первый этап работы – эскиз, а
также грамотно выполненный чертеж изделия помогает оценить общее качество
изделия с точки зрения его внешнего вида и математических свойств поверхностей и
соединений. Разработка эскиза и чертежа невозможна без знания определенных
понятий геометрии: расстояние между точками, длина отрезка, параллельность и
перпендикулярность прямых, окружность, радиус и диаметр и др.

Немаловажным
для хорошего сварщика является умение чтения чертежей. При чтении чертежей
нужно иметь в запасе определенный набор геометрических знаний, таких как
понятия перпендикулярности, перпендикуляра и наклонной, параллельности,
радиуса, диаметра, линейных размеров и многое другое .

Изготовление
качелей – не такая уж простая задача, потребуется полистать учебник геометрии,
вспомнить возможные случаи взаимного расположения прямых в пространстве.(приложение
20

Изготовление
печи для бани – эта конструкция состоит из нескольких геометрических форм,
каждая с определенными свойствами – прямоугольный параллелепипед, цилиндр. (приложение
3).Чтобы изделие получилось качественным и прослужило долго, перед тем, как
приступить к его изготовлению, необходимо проанализировать свойства и параметры
каждого из них – знать линейные размеры, формулы объема, площадей.

Второй пример – это
вычислительно–расчетные задачи.

1.
Сварщику необходимо изготовить бункер, имеющий форму правильной
четырехугольной призмы (без верхнего основания), длина стороны основания
которого равна 1,2 м, высота – 2,4 м. Сколько стали необходимо для выполнения
работы? (Прим.: на швы следует добавить 3% материала).

Решение:

Основание призмы — квадрат с площадью S_осн =
а². Площадь боковой поверхности S_бок = = 4ab. Так что = a² + 4ab (без
учета верхнего основания)

S = a² + 4ab=1, 44+11, 52=12, 96

3% =0,03 12,96*0,030,39 м²

S=12,96+0,39=13,35 м²

Ответ: 13,35 м² стали
потребуется с учетом швов.

*Для решения данной задачи мне понадобились знания по
геометрии: определение и свойства призмы, формула нахождения полной поверхности
призмы; по алгебре: умения находить проценты от числа и оперировать с
десятичными дробями.

2.
Требуется сварить ящик с крышкой объёмом 576 дм³, стороны основания
ящика должны относиться как 1:2. Какой должна быть величина его сторон, чтобы
полная поверхность была наименьшей?

Решение: пусть х дм –меньшая сторона основания ящика, тогда
2х дм – другая сторона и дм высота ящика.

Составляем функцию, задающую полную поверхность ящика:

Нужно найти наименьшее значение этой функции. Решая задачу с
помощью производной, получаем: 6 дм — меньшая сторона основания, 12 дм —
большая сторона и 8 дм – высота.

*Для решения данной задачи мне понадобились знания по
геометрии: определение и свойства параллелепипеда, формула нахождения площади
полной поверхности параллелепипеда и объёма; по алгебре: умения решать
уравнения, знание производной.

3.
Сварщику необходимо изготовить бак, имеющий форму параллелепипеда с
основанием 1,4х2,2 м, чтобы он вмещал 2 тонны воды. Какова должны быть
высота бака? (плотность воды 1000 кг/м3).

Решение: формула объема
параллелепипеда V = S_oсн · h

V=m/p (масса / плотность) =2000 /1000 =2 м³

S_oсн = 1, 4*2, 2=3,08 м²

h=3,08/2=0,65 (м)- высота бака

Ответ: 0,65 м должна быть высота бака.

* Для решения задачи мне понадобились знания по геометрии:
определение и свойства параллелепипеда, формула нахождения его объема,
формула нахождения объема по массе и плотности; по алгебре — умения выполнять
действия с десятичными дробями.

4.
Сварщику необходимо изготовить цистерну цилиндрической формы, высота
которой – 3 м, радиус основания – 1,5 м. Вычислить, сколько электродов
необходимо для сварки, если на 1 м расходуется 4 электрода, а масса одного
электрода 60 г. Вычислить стоимость электродов, если пачка электродов 5 кг
стоит 450 рублей.

Решение: полная поверхность цилиндра равна S= 2 π rh+ 2 π r²

S=2*3,14*1,5*3+2*3,14*2,25=28,26+14,13=42,39
м²

42,39*16=678,24 =679 электрода.

679*0,06=40,74 (кг) –кол-во электродов для сварки

450: 5=90 (руб.) – стоимость 1 кг электродов

40,74*903666 (руб.) – стоимость электродов

Ответ: примерно 3666 рублей уйдёт на электроды.

*Для решения задачи мне понадобились знания по геометрии:
определение и свойства цилиндра, формула нахождения полной поверхности
цилиндра; по алгебре: нахождения стоимости товара по цене и количеству,
выполнение действий с десятичными дробями.

5.
Рабочий изготовил резервуар цилиндрической формы. Если его высота – 8
м, и она равна диаметру основания, то каков будет объем резервуара?

Решение: Так как высота равна диаметру, то радиус цилиндра равен
метра.

Ответ: объём резервуара

*Для решения задачи мне понадобились знания по геометрии:
определение и свойства цилиндра, формула нахождения объёма цилиндра, знание
связи между радиусом и диаметром; по алгебре: выполнение действий с десятичными
дробями.

Таким
образом, можно сделать вывод, что для профессии «Сварщик» из области математики
профессионально значимыми являются:

·
знания и навыки расчетного характера;

·
умение выполнять действия с числами разного знака;

·
оперировать обыкновенными и десятичными дробями (в том числе
приближенными);

·
умение оперировать процентами (что требует к тому же уверенного
владения навыками работы на калькуляторе);

·
знание пропорций, соотношений величин;

·
знание прямой и обратной пропорциональных зависимостей;

·
умение решать уравнения;

·
виды и свойства взаимного расположения плоскостей;

·
расположения плоскостей в угловых соединениях;

·
умение производить расчет площадей и объемов изделий, имеющих
форму многогранников;

·
умение производить расчеты количества материалов, идущего на
изготовление изделия.

И
наверняка еще многое другое, чему предстоит научиться каждому, выбравшему эту
нелегкую, но востребованную и, несомненно, уважаемую профессию.

ВЫВОД

Математическая
подготовка сварщиков имеет решающее значение для формирования у них следующих
качеств:

1)
умение
работать самостоятельно;

2)
умение
сравнивать и оценивать качество выполняемой работы в соответствии с
требованиями;

3)
умело
координировать свои движения;

4)
быстро
реагировать на изменение ситуации;

5)
соблюдение
технологической последовательности выполняемых работ, точности, четкости и
аккуратности.

6)
развитие логического мышления, что способствует лучшему пониманию
профессии.

Все
это способствует росту компетентности будущего сварщика, высокой мобильности,
что позволит ему быть конкурентным в сложных рыночных условиях.

Работая над проектом, я окончательно убедился в том, что
математика нужна не только в моей профессии сварщика, но и всем людям на земле. Моя гипотеза о
необходимости математических знаний подтвердилась. Не каждый может стать
математиком, но математика в жизни нужна будет каждому, а сварщику тем более. Математика
позволяет человеку думать. Человеку, выбравшему рабочую профессию, как нельзя
кстати подходит поговорка: «Золотым рукам нужна умная голова»

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ
РЕСУРСЫ

1.
https://yandex.ru/search/?text=%D1%81%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8%20%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%83%D0%BD%D0%BA%D0%B8&lr=213&clid=135293

2.
http://www.openclass.ru/node/484553

3.
http://nsportal.ru/ap/library/nauchno—tekhnicheskoe—tvorchestvo/2014/07/24/matematika—v—moey—professii—svarshchik

4.
http://lombardo.ru/2-kurs/graficheskie—raboty—i—matematicheskie—vychisleniia—kak—metod—formirovaniia—professionalnykh/

5.
http://toolbook.ru/176-istoriya—razvitiya—svarki.html

Источник

.
Исследовательская работа на тему «Математика в профессии сварщика».
Актуальность исследования: Современный мир полностью держится на металле. Без него нельзя построить высокие здания, машины, корабли. Металл применяется повсеместно: в быту, в промышленности, в строительстве. Сварщик — это специалист, занимающийся соединением металлических деталей, узлов, других конструкций методом сплавления металлов. От мастерства сварщиков зависит качество сварочных швов. Любые ошибки, небрежность, допускаемые в работе, могут привести к катастрофическим последствиям. Стать квалифицированным востребованным специалистом в своем деле невозможно без определенных знаний из других наук. В наши дни к профессии сварщика предъявляются также и требования знания математической символики для выражения количественных и качественных свойств объектов; умения применения математических методов для решения определенных производственных задач.
Проблема: для успешного освоения профессии сварщика необходимо иметь базовые знания по физике, математике, черчению.
Таким образом, объектом моего исследования является роль математических методов в профессии сварщика.
Цель исследования: выявить необходимость получения математических знаний и применения их для решения производственных задач.
Задачи исследования:
? Изучить, какие именно математические знания, умения и навыки необходимы сварщику на определенных этапах работы;
? рассмотреть возможности решения производственных задач с применением математического аппарата.
Основополагающий вопрос: «Зачем сварщику математика?»
Создание сварной конструкции, полностью отвечающей своему служебному назначению, надежной в эксплуатации, представляет собой комплексную задачу, которая включает проектирование, расчет, рациональное построение технологии изготовления. Все это требует определенных математических знаний – вычислительных навыков, знания правила пропорции, умения нахождения неизвестного и др., и, конечно же, немало знаний из области геометрии. Геометрическое проектирование сварочной конструкции помогает уменьшить время, затрачиваемое на создание изделия, позволяет практически исключить ошибки и улучшить качество изделия. Рассмотрим различные производственные задачи, приводящие к необходимости применения математического аппарата.
? Первый пример – это задачи на чтение и построение чертежей
Многие, привлекающие наш взгляд изделия созданы руками сварщика. Это кованые изделия. Мы видим различные фонарики, витые трубы, затейливые ажурные завитки. Порой такие изделия поражают своей красотой, и, кажется, что человеческие руки не могут сделать такого. Чтобы такие изделия пользовались спросом, они должны соответствовать требованиями моды, эстетики, функциональности и технологичности. Моделирование внешнего вида изделия средствами геометрии на начальном этапе работы является важной частью работы современного сварщика. Разработка эскиза и чертежа невозможна без знания определенных понятий геометрии: расстояние между точками, длина отрезка, параллельность и перпендикулярность прямых, окружность, радиус и диаметр и др.
Немаловажным для хорошего сварщика является умение чтения чертежей. Пример, наглядно демонстрирующий нам необходимость при чтении чертежей иметь в запасе определенный набор геометрических знаний изображен на следующеем рисунке …… мы видим необходимость знания математической символики для чтения чертежа – это Допуск перпендикулярности оси отверстия относительно поверхности диаметром 0,1 мм
? Следующий пример – это вычислительно – расчетные задачи.
Рассмотрим , какие знания нам потребуются для изготовления изгороди. 1.Пусть требуется рассчитать количество металла, необходимое для изготовления данной ограды с заданным количеством пролетов. Для решения этой производственной задачи тоже требуется умение чтения чертежа, или даже его построения по желанию заказчика. Рассмотрим один пролет. Изделие изготавливается из металлического прутка или тонкой арматуры. Чтобы сосчитать количество металла (по длине), необходимо знать все линейные размеры этой конструкции. Кроме того, потребуется расчет длины окружности фрагмента 1 по формуле l=2 R,где R – радиус окружности, и расчет длины дуги окружности фрагмента 2 по формуле p= , где n – величина центрального угла. Сложив все размеры и умножив на количество пролетов, мы получим искомую величину – количество материала по длине.
2. Требуется сварить бак с крышкой объемом 576 дм3, стороны основания ящика должны относиться как 1:2. Какой должна быть величина его сторон, чтобы полная поверхность ящика была нименьшей?
3. Сварщику необходимо изготовить бак, имеющий форму параллелепипеда с основанием 1.4*2.2 м, чтобы он вмещал 2 т воды. Какова должна быть высота бака? (плотность воды 1000 кг/м3).
Представляю еще некоторые задачи, в которых не обойтись без определенных математических знаний:
? Изготовление качелей – не такая уж простая задача, потребуется полистать учебник геометрии, вспомнить возможные случаи взаимного расположения прямых в пространстве
? Изготовление печи для бани – эта конструкция состоит из нескольких геометрических форм, каждая с определенными свойствами – прямоугольный параллелепипед, цилиндр. Чтобы изделие получилось качественным и прослужило долго, перед тем, как приступать к его изготовлению необходимо проанализировать свойства и параметры каждого из них – знать линейные размеры, формулы объема, площадей.
Таким образом, делаю вывод, что для профессии «Сварщик» из области математики профессионально значимыми являются, в первую очередь, знания и навыки расчетного характера, умение выполнять действия с числами разного знака, оперировать обыкновенными и десятичными дробями, в том числе приближенными, умение оперировать процентами, что требует к тому же уверенного владения навыками работы на калькуляторе. В техническом обиходе активно используются такие математические понятия, как соотношение величин, пропорции, прямая и обратная пропорциональные зависимости, степень числа, решаются уравнения.
1. Из геометрических знаний, прежде всего рабочему этой профессии необходимо освоить определения, виды и свойства взаимного расположения прямых и плоскостей, расположения плоскостей в угловых соединениях и научиться оперировать ими применительно к своей профессии; уметь производить расчет площадей и объемов изделий, расчеты количества материалов, идущего на изготовление изделия еще многое другое, чему предстоит научиться каждому, выбравшему профессию СВАРЩИК. В конечном итоге, я считаю, что математическая подготовка сварщика способствует формированию таких личностных качеств как: умение работать самостоятельно; сравнивать и оценивать качество выполняемой работы в соответствии с требованиями; умело координировать свои движения; быстро реагировать на изменение ситуации; соблюдение технологической последовательности выполняемых работ, точности, четкости и аккуратности.

Математика в профессии сварщика

Ермолаев Сергей Игоревич

ГОУ НПО Профессиональное училище №5 г. Белово
Современный мир полностью держится на металле. Без него нельзя построить высокие здания, машины, корабли. Металл применяется повсеместно: в быту, в промышленности, в строительстве. Сварщик — это специалист, занимающийся соединением металлических деталей, узлов, других конструкций методом сплавления металлов.
Временем возникновения профессии сварщик можно считать 1802 год, когда Василий Владимирович Петров открыл эффект электрической дуги, при возникновении которой между двумя угольными электродами, создаётся высокая температура. Эта температура настолько высока, что позволяет расплавлять металлы. С момента этого открытия и до его промышленного применения прошёл немалый период времени. Но спустя десятилетия, метод соединения металлов электродуговым способом произвёл революцию в различных отраслях промышленности, строительства и стал массовой технологией соединения материалов. Сварочные работы применяются во многих отраслях промышленности. Сварщики трудятся на стройплощадках, создавая конструкции и системы различных коммуникаций, в промышленности, где применяют свой опыт и навыки в машиностроении, кораблестроении и в других областях, таких как, энергетика, нефтеперерабатывающая промышленность, сельское хозяйство. Трудно назвать такой сегмент производства, где не применялся бы труд сварщика.
От мастерства сварщиков зависит качество сварочных швов. Любые ошибки, небрежность, допускаемые в работе, могут привести к катастрофическим последствиям. От качества работы сварщика зависит многое — долговечность и устойчивость строительных конструкций, работа и срок службы различной техники. Стать квалифицированным востребованным специалистом в своем деле невозможно без определенных знаний из других наук. В наши дни стремительно развивающегося технического прогресса к профессии сварщика предъявляются такие требования, как:
умение разрабатывать меры предупреждения образования дефектов сварных соединений и технологию их устранения;
выполнять необходимые теоретические и экспериментальные исследования по профилю специальности и составлять отчет по работе;
уметь производить необходимые вычисления для решения теоретических и прикладных задач по специальности;
конструирование технологической модели типовых конструкций;
построение чертежа будущего изделия;
знания математической символики для выражения количественных и качественных свойств объектов;
исследования свойств будущих конструкций и оценкой применимости полученных результатов;
уметь использовать основные понятия и методы геометрических построений и измерений;
быть способным поставить цель и сформулировать задачи, связанные с реализацией профессиональных функций.
уметь использовать для решения производственных задач методы изученных им наук.
Только имея совокупность этих качеств, знаний и умений ты становишься конкурентоспособным на рынке труда.
Создание сварной конструкции, полностью отвечающей своему служебному назначению, надежной в эксплуатации, представляет собой комплексную задачу, которая включает проектирование, расчет, рациональное построение технологии изготовления. Все это требует определенных математических знаний – вычислительных навыков, знания правила пропорции, умения нахождения неизвестного и др., и, конечно же, немало знаний из области геометрии. Геометрическое проектирование сварочной конструкции помогает не только уменьшить время, затрачиваемое на создание изделия, но и позволяет свести до минимума изменения, вносимые в конструкцию, практически исключить ошибки и улучшить качество изделия. Рассмотрим различные производственные задачи, приводящие к необходимости применения математического аппарата.
Задачи на чтение и построение чертежей
Многие, привлекающие наш взгляд изделия созданы руками сварщика. Это кованые изделия. Мы видим различные фонарики, витые трубы, затейливые ажурные завитки. Порой такие изделия поражают своей красотой, и, кажется, что человеческие руки не могут сделать такого.
Чтобы такие изделия пользовались спросом, они должны соответствовать требованиями моды, эстетики, функциональности и технологичности. Моделирование внешнего вида изделия средствами геометрии на начальном этапе работы является важной частью работы современного сварщика. Возможность создания точных моделей детали является фундаментом успешного результата. Первый этап работы – эскиз, а также грамотно выполненный чертеж изделия помогает оценить общее качество изделия с точки зрения его внешнего вида и математических свойств поверхностей и соединений. Разработка эскиза и чертежа невозможна без знания определенных понятий геометрии: расстояние между точками, длина отрезка, параллельность и перпендикулярность прямых, окружность, радиус и диаметр и др.
Немаловажным для хорошего сварщика является умение чтения чертежей. Следующие примеры наглядно демонстрируют нам необходимость при чтении чертежей иметь в запасе определенный набор геометрических знаний, таких как понятия перпендикулярности, перпендикуляра и наклонной, параллельности, радиуса, диаметра, линейных размеров и др .
Допуск перпендикулярности оси отверстия относительно поверхности O 0,1 мм (допуск зависимый) (рис. 1)
рис. 1
Допуск параллельности общей прилегающей плоскости поверхностей относительно поверхности А 0,1 мм (рис.3)
рис. 3
Допуск наклона поверхности относительно поверхности А 0,08 мм (рис. 4)
рис. 4
Вычислительно – расчетные задачи.
Пусть требуется рассчитать количество металла, необходимое для изготовления данной ограды с заданным количеством пролетов. Для решения этой производственной задачи тоже требуется умение чтения чертежа, или даже его построения по желанию заказчика. Рассмотрим один пролет. Изделие изготавливается из металлического прутка или тонкой арматуры. Чтобы сосчитать количество металла (по длине), необходимо знать все линейные размеры этой конструкции. Кроме того, потребуется расчет длины окружности фрагмента 1 по формуле l=2R,где R – радиус окружности, и расчет длины дуги окружности фрагмента 2по формуле p= , где n – величина центрального угла (рис 5). Сложив все размеры и умножив на количество пролетов, мы получим искомую величину – количество материала по длине.
фрагмент 1 фрагмент 2
рис 5. центральный угол
Таким образом, можно сделать вывод, что для профессии «Сварщик» из области математики профессионально значимыми являются, в первую
очередь, знания и навыки расчетного характера, умение выполнять действия с числами разного знака, оперировать обыкновенными и десятичными дробями, в том числе приближенными, умение оперировать процентами, что требует к тому же уверенного владения навыками работы на калькуляторе. В техническом обиходе активно используются такие математические понятия, как соотношение величин, пропорции, прямая и обратная пропорциональные зависимости, степень числа, решаются уравнения.
Из геометрических знаний, прежде всего рабочему этой профессии необходимо освоить определения, виды и свойства взаимного расположения плоскостей, расположения плоскостей в угловых соединениях и научиться оперировать ими применительно к своей профессии; уметь производить расчет площадей и объемов изделий, имеющих форму многогранников; расчеты количества материалов, идущего на изготовление изделия и наверняка еще многое другое, чему предстоит научиться каждому, выбравшему эту нелегкую, но востребованную и, несомненно, уважаемую профессию.

Управление образования Администрации Сосновского муниципального района
Филиал Муниципального бюджетного образовательного учреждения Елизаровская средняя общеобразовательная школа
«Панинская основная общеобразовательная школа»
РЕФЕРАТ
«Математика в профессиях»
Выполнил: ученик 6 класса
Буров Сергей
Руководитель: учитель математики
Бобочкова Т.А.
с. Панино – 2013 год
ВВЕДЕНИЕ
Математика нужна всем людям на свете. Без математики человек не сможет решать, мерить и считать. Без математики невозможно построить дом, сосчитать деньги в кармане, измерить расстояние.
Если бы человек не знал математики, он бы не смог изобрести самолёт и автомобиль, стиральную машину и холодильник, телевизор и компьютер, а также наши любимые компьютерные игры.
Во всех школах мира детей учат математике, потому что математика самое главное знание, которое даже раньше уважали и обожествляли. Поэтому и мы должны подружиться с математикой.
Мы считаем, что математика — наука очень важная и в школе она нужна.
Не каждый из нас, учеников, знает, какую профессию он приобретет в будущем, но благодаря ответственному отношению к изучению математики, каждый ученик обеспечивает себя необходимыми знаниями, качествами, которые необходимы в его дальнейшей профессиональной деятельности. Ведь не существует профессий, в которых не применялись бы математические знания, приобретенные в школе.
Актуальность нашего исследования состоит в том, что очень часто можно услышать такие высказывания : «Зачем нужно изучать математику, решать задачи. Научились считать, этого достаточно».
Изучение математики развивает логическое мышление, приучает человека к точности, к умению видеть главное, сообщает необходимые сведения для понимания сложных задач, возникающих в различных областях деятельности современного человека, в данном случае в выборе будущей профессии.
Цель исследования:
Доказать, необходимость изучения математики для овладения знаниями при выборе профессии
Исследовать, какие математические задачи решаются в профессиональной деятельности
Задачи исследования:
изучить в каких профессиях математические знания более востребованы;
отобрать задачи, связанные с различными профессиями.
доказать важность владения математическими знаниями, обеспечивающими успешность, благополучие в профессиональной деятельности
Объект исследования: математика в профессиях .
Методы исследования:
поиск информации о профессиях из различных источников;
опрос учеников, родителей, учителей и статистическая обработка
данных;
работа с задачами из школьного курса;
наблюдения;
Гипотеза: математика необходима людям любой профессии.
§1. Применение математических знаний в профессиях
В современной жизни, когда даже обычный человек всё больше зависит от применения науки и технике в повседневной деятельности, роль математики очень важна. Даже самые простые расчеты человек делает бессознательно, не задумываясь о том, что применяет математику.
Список применения математики бесконечен – чтение времени на часах, денежные расчеты, получения оценки в школе, расчет пробега автомобиля, приготовление по рецепту на кухне и так далее.
Мы считаем, что занятия математикой развивает человека как личность, делает целеустремленным, активным, самостоятельным, трудолюбивым, упорным и терпеливым.
С математикой мы встречаемся каждый день! В школе, на улице, в магазинах и даже дома.
Математика, она везде, но мы ее иногда не замечаем, принимаем как неотъемлемую часть нашей жизни!
А как же применяется математика в профессиях? Для этого мы изучили справочники, книги о профессиях, даже использовали ресурсы Интернета.
Приведем описание некоторых профессий, в которых необходимо знание математики.
БУХГАЛТЕР
Общая характеристика профессии.
Бухгалтер выполняет работу по различным участкам бухгалтерского учета.        Фиксирует состав и источники хозяйственных средств, их движение. Ведет учет основных средств, товарно-материальных ценностей, затрат на производство, реализацию продукции, результатов финансово-хозяйственной деятельности, расчеты с поставщиками и заказчиками и т.п. Осуществляет прием, контроль первичной документации по соответствующим участкам учета, обрабатывает ее вручную или с помощью компьютера. Составляет отчетные калькуляции себестоимости продукции (работ, услуг), производит начисление и перечисление платежей в государственный бюджет, взносов в фонды социального и пенсионного страхования, заработной платы сотрудников, налогов и т.д. Отвечает за соблюдение штатной, финансовой и кассовой дисциплины, смет организационно-хозяйственных и других расходов, сохранность бухгалтерской документации, оформления и сдачи их в установленном порядке в архив.        Работа жестко регламентирована инструкциями.
Требования к индивидуальным особенностям специалиста
• Склонность к работе с числами,
• высокий уровень сосредоточенности и распределения внимания,
• развитые счетно-аналитические способности,
• хорошая оперативная память,
• усидчивость,
• принципиальность.
Требования к профессиональной подготовке
Хорошая подготовка по математике, основам информатики и ИКТ, статистики, финансов, управления, денежного обращения.
Должен знать директивные и нормативные документы по вопросам организации бухгалтерского учета и составления отчетности, технологию и экономику конкретного производства, принципы организации и планирования деятельности.
АРХИТЕКТОР
Общая характеристика профессии
Содержание деятельности.
Застывшей музыкой называют архитектуру, и зодчий – творец этой музыки. Если же вы заглянете в словарь, то там архитектор определен как главный строитель. Действительно, в древности разницы между ними не было. Все строительство зодчий вел сам. Современный архитектор разрабатывает только проект здания в виде чертежей или макета. По ним конструктор выполняет расчеты, а прораб осуществляет строительство. Ведущая деятельность архитектора – создание художественного образа и воплощение его на ватмане. Этим образом может быть городская застройка, промышленное здание, мост, ландшафт, реставрируемая церковь.
Основанием для начала проектирования служат материалы изысканий. Это глубина промерзания грунта, максимальные и минимальные температуры воздуха, скорость и направление ветров, количество людей (больных, пассажиров, жильцов, зрителей) и пр. На их основании архитектор производит расчеты глубины заложения фундаментов, толщины стен, требуемых объемов здания. Цель следующего этапа работы – вместить в ограниченное пространство систему архитектурных элементов, составляющих здание, в соответствии с определенными правилами, которые архитектор должен знать; здесь следует учитывать и инсоляцию, и акустику, и композиционные постpоения, четыре правила пpивязки конструкций к осям. Это – основа проектирования. Пpи современном типовом строительстве, когда заводы выпускают определенную номенклатуру унифицированных изделий, важно так подобрать конструкции по специальным альбомам, чтобы были соблюдены все pазмеpы, пpивязки, расчеты, и пpи этом не пострадал бы художественный замысел архитектора.
Оpудия и средства труда: карандаш, рейсшина и ватман, компьютер.
Требования к индивидуальным особенностям специалиста
• художественный тип мышления, хорошо развитое пpостpанственное воображение, комбинаторные способности (необходимы для мысленного построения пространственных архитектурных образов и комбинирования ими);
• хороший глазомер;
• точная мотоpика руки, зpительно-мотоpная координация;
• эстетическое чувство;
• способности к анализу и обобщению фактов, математические навыки (необходимы при осуществлении расчетной части процесса проектирования);
• твердость и настойчивость в отстаивании своей точки зрения, но пpи этом обладание гибкостью, умением прислушиваться к мнению других, выбирая из общего все самое лучшее, кpасивое, рациональное.
ВОДИТЕЛЬ ГРУЗОВЫХ МАШИН
Общая характеристика профессии
Управляет транспортными средствами, предназначенными для перевозки грузов, а при соблюдении определенных условий – людей.
Контролирует правильность погрузки и закрепления груза в соответствии с правилами дорожного движения и техническими характеристиками автомобиля.
Перед выездом из гаража проверяет наличие топлива, масла, воды, исправность механизмов машины и системы электрооборудования.
Во время рейсов наблюдает за показаниями приборов, следит за работой всех агрегатов. В случае появления посторонних шумов должен остановить автомобиль, установить причину появления неисправности и устранить ее.
По возвращению в гараж водитель выполняет работы ежедневного технического обслуживания (мойку, заправку топливом и маслом, смазку, осмотр и т.д.).
Работа преимущественно для мужчин, сменная, с возможными командировками, в составе бригады или индивидуальная.
К неблагоприятным факторам относятся повышенный шум, вынужденная рабочая поза, загазованность воздушной среды.
Требования профессии к индивидуальным особенностям специалиста
Хорошая физическая подготовка и выносливость, хороший глазомер, слух, хорошая реакция на движущиеся объекты.
Должен обладать большим объемом внимания, высокой способностью к концентрации и распределению внимания, развитым наглядно-образным мышлением, пространственным воображением.
Необходимы высокая эмоциональная устойчивость, самообладание, дисциплинированность.
Требования к профессиональной подготовке
Хорошая подготовка по математике, физике, черчению и географии в пределах школьной программы.
Должен знать правила дорожного движения, устройство автомобиля, порядок и периодичность выполнения работ по техобслуживанию.
Должен обладать достаточно высокой техникой вождения автомобиля, уметь проводить работу по техническому обслуживанию и ремонту.
ТРАКТОРИСТ
(МАШИНИСТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА)
Общая характеристика профессии
Управляет гусеничными и колесными тракторами в комплексе с навесными и прицепными машинами и орудиями.
Может работать на уборочных комбайнах, грузовых машинах.
Выполняет вспашку, посев, уборку и транспортировку урожая и т.п.
В ходе работы наблюдает за показаниями приборов, прислушивается к работе двигателя, следит за направлением движения машины.
Несет ответственность за сохранность и работоспособность техники, использование горюче-смазочных материалов.
В период посевной и уборочной кампании рабочий день не нормирован.
Работает в любых погодных и климатических условиях, при воздействии вибрации, шума, пыли.
Требования к индивидуальным особенностям специалиста
• Физическая сила и выносливость, достаточная острота слуха, хороший объемный глазомер, точная сенсомоторная реакция, устойчивый интерес к работе с техникой, техническая наблюдательность и смекалка.
Требования к профессиональной подготовке
Необходимы знания в области физики, биологии, геометрии как предпосылка освоения спецпредметов – теории машин и механизмов, металловедения, агротехники и др.        Необходимо знать назначение и уметь использовать слесарные инструменты, собирать и разбирать электроприборы.
ПРОДАВЕЦ
Общая характеристика профессии
Выступает в качестве посредника между
производителями товаров (промышленных,
продовольственных и других) и населением.
Рекламирует имеющийся товар, предлагает
взаимозаменяемый товар, подсчитывает его стоимость, проверяет реквизиты чека, упаковывает товар, выдает покупку. Следит за своевременным пополнением запасов товаров, сроками их реализации. Оформляет гарантийные паспорта на товары. Проверяет наименование, количество, комплектность, сортность, цены, соответствие маркировки, ярлыки изготовителя, наличие пломб. Подсчитывает чеки (деньги), сдает их в установленном порядке и т.п. Может работать за кассовым аппаратом. Оформляет прилавочные витрины.
Подготовка и трудовая деятельность продавца специализируется по предметному признаку. По группе продовольственных товаров специализация проявляется в продаже бакалейно-кондитерских, кулинарных изделий, овощей и фруктов, мясо-рыбных изделий. Профессия продавца промышленных товаров включает в себя более 20 специальностей: продавец мебели, обуви, радиоаппаратуры, хозяйственных товаров и т.д.
Требования к индивидуальным особенностям специалиста
• Устойчивость внимания,
• хорошие долговременная и оперативная память,
• арифметические способности,
• глазомер,
• точное пространственное восприятие величины и формы предмета,
• четкая дикция.
• эмоциональная устойчивость,
• наблюдательность,
• общительность,
• честность
Требования к профессиональной подготовке
Хорошие навыки устного счета, а также в зависимости от специализации знания по физике (радиомагазины), химии (хозяйственные магазины) и т.п., знания в области товароведения.
Должен знать: правила торговли товарами определенной группы, их ассортимент, назначение, способы использования и ухода за ними, сроки хранения; требования, предъявляемые к качеству товара, быть осведомленным о состоянии потребительского спроса.
Должен уметь: обслуживать используемое оборудование (весы, холодильники, режущие машины и аппараты); получать товары со склада, подготавливать их к продаже; помогать покупателю в выборе товара; взвешивать и упаковывать продукты; отпускать товары, подсчитывать их стоимость; оформлять оконные и внутримагазинные витрины; изучать покупательский спрос.
ТОКАРЬ
Общая характеристика профессии
Токарь выполняет на токарном станке
операции по обработке и расточке
разнообразных поверхностей, торцевых
плоскостей, а также нарезание резьбы, сверление, зенкерование, калибровку, используя в качестве заготовок металл и другие материалы.
Определяет или уточняет скорость и глубину резания, выбирает режущий инструмент с учетом свойств материала и конфигураций резца, закрепляет (выставляет) резец, регулирует процесс обработки. Обеспечивает соответствие детали размерам, указанным на чертеже, заданную чистоту и точность. Применяет оснастку, измерительный инструмент, в том числе сложные приборы (индикаторы, микрометры).
В группу токарных станков входят станки, выполняющие как отдельные, так и универсальные операции (различные виды токарной обработки, фрезерные, сверлильные и др. операции). В соответствии с этим различают группы токарных специальностей: токарь-универсал, токарь-затыловщик, токарь-карусельщик, токарь-револьверщик, токарь-расточник.
Наиболее квалифицированной является специальность токаря-универсала, работающего на токарно-винторезных станках и выполняющего все операции.
Требования к индивидуальным особенностям человека
Острое зрение, точный линейный и объемный глазомером, хорошая зрительно-моторная координация, техническое мышление, пространственное воображение, устойчивость внимания.
Требования к профессиональной подготовке
Необходима хорошую подготовку по арифметике и геометрии, в области физики (механика, электротехника).
Должен знать: конструкцию и правила проверки на точность токарных станков различных конструкций; способы установки, крепления, выверки деталей и методы определения технологической последовательности их обработки; устройство и правила теплообработки, заточки и доводки всех видов режущего инструмента; способы достижения установленной точности и чистоты обработки; правила определения режимов резания по справочникам и паспорту станка.
Должен уметь: выполнять работы по чертежам, определять режимы резания, выбирать оптимальный порядок обработки деталей, производить расчеты, связанные с выполнением особо сложных токарных работ.
Таким образом, можно сделать вывод что существует ряд профессий, которым математика нужна в «чистом» виде. Это: бухгалтер, архитектор, водитель, тракторист, продавец, токарь и многие другие прфессии. Им необходимо умение вычислять, пользоваться различными формулами и т.д.
А есть ряд профессий, которым, на первый взгляд, математика совсем не нужна, например: милиционерам, врачам, художнику, повару, спортсмену и т. д. Но если более внимательно изучить эти профессии, то окажется, что математика необходима людям любой профессии.
Так, например, оказывается, что милиционерам, юристам, адвокатам нужно логическое мышление, которое, как известно, развивает математика, для выяснения причин и условий совершения преступлений.
Врачу необходимо умение анализировать различные симптомы болезней, выбрать главные признаки и правильно поставить диагноз. Кроме того, высококвалифицированный врач, например хирург, работает со сложной медицинской техникой, читает различные графики состояния больного (ЭКГ).
Художнику необходимы основы стереометрии, хорошо развитое пространственное воображение, которое развивается на уроках геометрии.
Повару – для калькуляции блюда, расчета калорийности порции, времени приготовления блюда.
Хороший спортсмен, как правило, становится тренером, и в его работе, на первый взгляд, нет места математике. Однако, каждый тренер задается вопросом: как выбрать оптимальную тактику на игру в зависимости от предматчевого расклада шансов? Укрепить ли оборону за счет ослабления атаки, или, наоборот? Ведь все это «чисто» математические задачи. И если бы тренер знал вероятности успеха, при том или ином способе действий, он бы, как мне кажется, более осознанно принимал свои решения, и сбросив с себя груз размышлений о том, что делать, смог бы более качественно продумать как делать!
Учитель любого предмета заканчивает педагогический университет. Но для того, чтобы поступить, нужно иметь аттестат о среднем образовании. А для этого нужно успешно сдать ЕГЭ по математике и русскому языку. Кроме того, такой предмет, как высшая математика, является обязательным для изучения на любом факультете педагогического ВУЗа.
§2.Математические задачи, которые решаются в профессиональной
деятельности
1) Экономист – бухгалтер.
Задача1. Какой будет заработная плата после повышения ее на 30 %, если до повышения она составляла 8760 руб. и с работника берётся подоходный налог 13%.
Решение :
1) 100%+30%=130% -новая зарплата
2) 130%=1,3
8760 · 1,3=11388(р)- чистая зарплата
3)100%-13%=87%-составит зарплата, после вычета подоходного налога
4) 87%=0,87
11388 · 0,87=9907,56(р) получит работник на руки.
Ответ : 9907,56 р.
2) Врач.
Задача 2. Врач прописывает больному курс лекарства, которое нужно пить по 0,5г три раза в день в течении трёх недель. В одной упаковке содержится 10 таблеток по 0,5г. Какого наименьшего количества упаковок хватит на весь курс?
Решение :
1) 0,5·3·21=31,5(г) – лекарства нужно для лечения
2) 10·0,5=5(г) – масса 1 упаковки.
3)31,5:5=6,3 (упаковок)
Ответ : 7 упаковок
3) Токарь
Задача 3
Токарь за 1 час делает 15 деталей, а его ученик 11 деталей. Сколько деталей сделают они за 8 часов работы?
Решение.
(15+11) * 8= 208 (дет)- вместе
Ответ: 208 деталей.
Задача 4.
Токарь, выточив на станке 145 деталей, перевыполнил план на 16%. Сколько деталей надо было выточить по плану?
Решение: 100%-весь план.
1)100%+16%=116% – выполнил.
2)116%=1,16
145 :1,16=125(деталь)-план.
Ответ:125 деталей.
4) Маляр – штукатур
Задача 5
За 3 часа маляры выполнили всей работы. За сколько часов они выполнят всю работу?
Решение.
(ч)- выполнят всю работу.
Ответ: за 7 часов выполнят всю работу
Задача 6. В таблице приведена стоимость работ по покраске потолков .
Цвет потолка
Цена в рублях за 1 кв. метр (в зависимости от площади помещения ).
До 20 м2
От 21м2 до 40 м2
От 41 м2 до 60 м2
Свыше 60м2
Белый
120
105
90
75
Голубой
140
125
110
90
Пользуясь данными, представленными в таблице , маляр-штукатур должен определить , какова будет стоимость работ , если площадь потолка 50 м2 , потолок белый и действует сезонная скидка в 10%.
Решение :
1) 50·90=4500 руб. стоимость работ без скидки.
2)4500·0,1=450 руб. сезонная скидка
3)4500-450=4050 руб. стоимость работ.
Ответ : 4050 р.
5) Тракторист
Задача7. План тракториста составляет 4.3 га вспаханной земли. Тракторист перевыполнил план на 5%. Сколько гектаров земли вспахал тракторист?
Решение.
100%+3%=103%
2)103%=1,03
4,3:1,03=430:103=4,515(га) – вспахал тракторист
Ответ: 4,515 га
Задача 8.
Тракторист вспахал в первый час поля, во второй час   поля и в третий час   поля. Какую часть вспахал тракторист за эти 3 ч?
Решение:   (поля) – вспахал за 3 часа.
Ответ: часть поля за 3 часа
§3. Математика в нашей будущей профессии
Проблема выбора профессии является одной из самых главных в жизни человека. Мы уже сейчас думаем о том, какую профессию нам выбрать? Нам нравится профессия водителя. А как применяется математика в профессии водителя, какие математические задачи приходится решать людям этой профессии?
Приведем примеры таких задач.
1.Расход топлива
Задача 1.1. Водителю необходимо преодолеть путь из города Нижний Новгород в посёлок Сосновское, протяженность этого пути 80 км. Машина расходует 10 литров бензина на 100 км. Сколько потребуется бензина для преодоления пути в посёлок Сосновское и обратно?
Решение
10:100=0,1(л) – расходуется на 1 км
0,1·80=8(л) – расходуется на путь в один конец
8·2=16(л) – потребуется на всю дорогу
Ответ: 16 литров
2.Расчет времени, скорости, пути
Основной формулой, которой пользуется водитель для расчета скорости, времени и расстояния является формула пути, изученная в 5 классе .
Формула пути: S=vt
Из этой формулы находим скорость по формуле: v=S/t
Время находим по формуле: t=S/v
Рассмотрим задачи на применение формулы пути, учитывая что в населенных пунктах разрешается движение легковым автомобилям со скоростью не более 60км/ч, а вне населенных пунктов на автомагистралях – не более 110, на других дорогах – не более 90км/ч .
Задача 2.1. Путь от пункта назначения до пункта прибытия составляет 350 км. Это расстояние автомобиль преодолевает со скоростью 70 км/ч. За какое время автомобиль преодолеет путь?
Решение
1) 350:70=5(ч) – время преодоления пути
Ответ: за 5 часов
Задача 2.2. Из пункта А в пункт В навстречу друг другу выехали два автомобиля. Скорость автомобилей 55км/ч и 60км/ч. Через какое время автомобили встретятся, если расстояние между пунктами составляет 460 км?
Решение
1) 55+60=115(км/ч) – скорость сближения автомобилей
2) 460:115=4(ч) – время, через которое автомобили встретятся
Ответ: 4 часа
Задача 2.3. Расстояние в 180 км необходимо преодолеть за 3 часа. С какой средней скоростью должен двигаться автомобиль, чтобы прибыть в пункт назначения вовремя.
Решение
1) 180:3=60(км/ч) – средняя скорость движения
Ответ: 60 километров в час
Задача 2.4. Какой путь преодолеет автомобиль за 5 часов, если будет двигаться со средней скоростью 50км/ч?
Решение
1) 5·50=250(км) – путь, пройденный за 5 часов
Ответ: 250 километров
3.Расчет остановочного пути
Выбирая скорость движения, водитель должен всегда помнить, что остановить автомобиль в один миг невозможно. Остановочный путь – это расстояние, пройденное транспортным средством с момента обнаружения водителем опасности до полной остановки . Состоит он из двух отрезков – это путь, проехавший автомобилем за время реакции водителя и тормозного пути, плюс зависимость от состояния дороги и многих других факторов.
Задача 3.1. Легковой автомобиль движется по сухой дороге со скоростью 40 км/час. Тормозной путь легкового автомобиля при этой скорости, составляет 14,7 м. Какую длину составит остановочный путь, если реакция водителя составляет 1сек.
Решение
40 км = 40000м; 1час = 3600сек
1) 40000: 3600 = 11(м/сек) – путь, пройденный автомобилем за время реакции водителя
2) 11 + 14,7 = 25,7(м) – длина остановочного пути
Ответ: 25,7 метров
4.Разрешенная максимальная масса
Разрешенная максимальная масса – масса снаряженного транспортного средства с грузом, водителем и пассажирами, установленная предприятием-изготовителем в качестве максимально допустимой [3]. Перегружать автомобиль запрещено, т.к. нарушается работа тормозной системы и рулевого управления, а это ведет к ДТП.
Задача4.1. Масса легкового автомобиля 1050 кг, вместимость 5 человек, которые весят в среднем 70 кг, плюс 10 кг груза на каждого человека – это разрешенная максимальная масса для автомобиля. Необходимо на этом автомобиле, в котором едут 4 человека перевезти груз массой 220 кг. Соответствует ли вес разрешенной максимальной массе автомобиля.
Решение
1) 1050 + 5 • (70 + 10) = 1450 (кг) – разрешенная максимальная масса
2) 1050 + 4 • 70 + 220 = 1550 (кг) – необходимая масса
3) 1550 – 1450 = 100 (кг) – превышение разрешенной максимальной массы
Ответ: не соответствует, вес превышает на 100 килограммов
В результате нашего исследования мы сделали вывод, что в профессии водителя математика играет большую роль. Это – умение решать постоянно меняющиеся дорожно-транспортные задачи, делать элементарные вычисления по определению скорости, времени, пройденного пути, объема двигателя, расчеты по расходу горюче-смазочных материалов и т.д. Все это важный фактор в профессии водителя, т.к. от объема знаний и умения применять эти знания в различных профессиональных ситуациях зависит благополучие нашего общества.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Работая над этим проектом, мы поняли, что математика пригодится нам практически во всей нашей будущей жизни. Изучая различные источники, мы более подробно познакомились с профессиями.
В результате проведённого исследования наша гипотеза подтвердилась: людям различных профессий необходимо знание математики. Для того, чтобы овладеть той или иной профессией необходимо изучать математику в школе.
Наука в школе есть одна.
Во всех профессиях нужна
Учителям, врачам и поварам.
Бухгалтерам, певцам и продавцам.
Всем математика важна.
Царица всех наук она.
Куда б не захотел пойти,
Профессию хорошую найти,
Сначала выучи таблицу,
Чтоб с губ слетала словно птица.
Нам всем зарплату получать,
А значит надо посчитать.
И, чтобы в жизни не страдать,
Задачи сложные решать.
Делить все беды пополам,
И всем прибавить счастья вам.
И приумножить капитал.
Чтоб мир везде спокойным стал.
И пусть пора сейчас настала,
Компьютер знает наш немало.
Но, если сам всё будешь знать,
Успешным в жизни можешь стать.
Если бы не было математики, не было бы многих профессий. Математика нужна в любом деле, в любой профессии. Каждому нужна математика.
ЛИТЕРАТУРА
Шеврин Л.Н.. Математика – 5-6 . Учебник – собеседник. М., 1992г
Смирнов А.И. Мир профессий М., 1987г.
Дорофеев Г.В. Математика-5кл.М., 1994г
Виленкин Н.Я. Математика-6кл.М.,2008г.
Интернет – ресурсы.
http://prof.biografguru.ru/

Источник

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Брянский профессионально-педагогический колледж»

Наименование процесса: Организация учебного процесса

Условное обозначение: ОП-05

Соответствует ГОСТ ISO 9001-2011, ГОСТ Р 52614.2-2006 (4.1, 4.2.3, 4.2.4, 5.5.3, 5.6.2, 7.5, 8.2.3, 8.4, 8.5)

Редакция № 1

Изменение № 0

Лист 0 из 1

Экз. №

УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ

«МАТЕМАТИКА В ПРОФЕССИИ СВАРЩИКА.

В ПОИСКАХ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ»

Выполнили:

Свешников Дмитрий

Головацкий Владимир

группа 2Св-15, II курс

Научный руководитель:

Винокурова Г. А.

преподаватель математики

Брянск 2017

СОДЕРЖАНИЕ:

		стр.
1.	Введение	3
2.	История возникновения профессии сварщик	5
3.	*Математика в профессии сварщика*	7
4.	Практическая часть: решение проблемы-задачи	11
5.	Заключение	17
6.	Список использованной литературы	19

Введение

Очень часто можно на уроках математики услышать от студентов такие слова «Ну и зачем мне нужна математика, ведь можно посчитать на калькуляторе? В жизни она мне нигде не пригодится, я же не ученым буду, а простым рабочим – сварщиком». Довольно часто такие мысли посещали и нас. И мы решили выяснить: Нужна ли математика в профессии сварщика, и если нужна, то для чего? Ведь в большинстве профессий математика не выглядит такой уж необходимой наукой, так, быть может, и не стоит её изучать? Можно ли с помощью математического аппарата решать задачи на оптимизацию производства продукции?.

Название «математика» происходит от греческого слова «матейн» (mathein) — учиться, познавать. Древние греки вообще считали, что понятия «математика» (mathematike) и «наука», «познание» (mathema) – синонимы.

Великий русский математик П.Л. Чебышев в одной из своих работ писал, что особенную важность имеют те методы науки, которые позволяют решать задачу, общую для всей практической деятельности человека?(8) Как располагать своими средствами для достижения по возможности большей выгоды. С такими задачами приходится иметь дело представителям самых разных специальностей. Инженеры-технологи стремятся так организовать производство, чтобы на имеющемся станочном парке сделать как можно больше продукции. Конструкторы ломают голову, стремясь сделать прибор наименьшей массы и размера. Экономисты стараются так спланировать прикрепление заводов к источникам сырья, чтобы транспортные расходы оказались наименьшими. Задача сварщика – с минимальными затратами материала изготовить изделие максимальных параметров, не проигрывая в качестве.

Математикам удалось разработать методы решения задач на наибольшие и наименьшие значения, или, как их еще называют, задач на оптимизацию (от латинского «оптимум» — наилучший), потому, что как говорил П.А. Чебышев, большая часть вопросов практики приводится к задачам наибольших и наименьших величин, и только решением этих задач мы можем удовлетворить требованиям практики, которая везде ищет самого лучшего, самого выгодного.

Цель исследования: выявить необходимость получения сварщиком математических знаний и применения их для решения производственных задач; решить проблему-задачу: Из имеющегося в наличии стального листа толщиной 5 мм стандартных размеров 1,25 м х 2,5 м необходимо сварить бак для воды (без крышки) максимального объема, оптимальной формы, простого раскроя, с минимальной трудоемкостью изготовления. (На швы расходуется 4% материала)

Задачи исследования:

Изучить историю профессии «Сварщик»;
Изучить, какие именно математические знания, умения и навыки необходимы сварщику на определенных этапах работы;
решить проблему-задачу.

ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПРОФЕССИИ СВАРЩИК

Современный мир полностью держится на металле. Без него нельзя построить высокие здания, машины, корабли. Металл применяется повсеместно: в быту, в промышленности, в строительстве. Поэтому, специалист по металлу, соединяющий металлические детали в сложные конструкции при помощи электрической сварки, будет нужен всегда. Сварщик — профессия ответственная, почти виртуозная, от качества работы которого зависит многое — долговечность и устойчивость строительных конструкций, работа и срок службы различной техники.

Временем возникновения профессии сварщик можно считать 1802 год, когда В.В. Петров открыл эффект электрической дуги, при возникновении которой между двумя угольными электродами, создаётся высокая температура. Эта температура настолько высока, что позволяет расплавлять металлы. С момента этого открытия и до его промышленного применения прошёл немалый период времени. Но спустя десятилетия, метод соединения металлов электродуговым способом произвёл революцию в различных отраслях промышленности, строительства и стал массовой технологией соединения материалов.…

Электрическая дуга, полученная в 1802 году физиком В.В. Петровым, через 80 лет была применена для сварки металлов русским изобретателем Н.Н. Бернадосом. Сварка производилась электрической дугой постоянного тока, горящей между угольным электродом и металлом, с применением присадочной проволоки. Этот способ сварки Н.Н. Бернадос назвал «электрогефестом» в честь древнегреческого бога кузнечного дела.

В 1888 году другой русский инженер Н.Г. Славянов усовершенствовал способ ручной дуговой сварки, заменив угольный электрод металлическим. Им-же был изобретен

первый в мире автомат для дуговой сварки. Позже был разработан способ электрошлаковой сварки.

Ацетиленокислородное пламя было получено в конце 19 века французским химиком Ле-Шателье. В 1901 году Пикар и Фуше уже изобрели горелку для сварки, которая получила широкое распространение.

Первые эксперименты по сварке в космосе проведены в 1969 г. на корабле «Союз-6» Г.С. Шониным и В.Н. Кубасовым с использованием установки «Вулкан». Установка позволяла в автоматическом режиме выполнять дуговую, плазменную и электронно-лучевую сварку.

В 1984 г. космонавтами С.Савицкой и В. Джанибековым были впервые проведены эксперименты по электронно-лучевой сварке с выходом в открытый космос. Применялся сварочный аппарат УРИ (универсальный ручной инструмент).

МАТЕМАТИКА В ПРОФЕССИИ СВАРЩИКА

«Математика представляет искуснейшие изобретения, способные удовлетворить любознательность, облегчить ремёсла и уменьшить труд людей» — эти слова сказал ещё в XVII веке великий французский математик Рене Декарт. Математика даёт надёжные способы решения задач, реально возникающих в практике людей самых различных профессий, в том числе в профессии сварщика.

Профессия сварщика – это рабочая профессия, востребованная на производстве. Без сварщика не обходится возведение ни одного строительного объекта. Они также необходимы в кораблестроении, машиностроении, в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в аграрном секторе.

Сварщик — профессия ответственная, почти виртуозная. От качества работы сварщика зависит многое — долговечность и устойчивость строительных конструкций, работа и срок службы различной техники, красота и изящность сварных конструкций.

Стать квалифицированным востребованным специалистом в своем деле невозможно без определенных знаний из других наук.

В современном мире стремительно развивающегося технического прогресса к профессии сварщика предъявляется ряд требований, среди которых:

уметь производить необходимые вычисления для решения теоретических и прикладных задач по профессии;
построение чертежа будущего изделия;
знания математической символики для выражения количественных и качественных свойств объектов;
уметь использовать основные понятия и методы геометрических построений и измерений;
быть способным поставить цель и сформулировать задачи, связанные с реализацией профессиональных функций.
уметь использовать для решения производственных задач методы изученных им наук.

Только имея совокупность этих качеств, знаний и умений можно стать конкурентоспособным на рынке труда.

Создание сварной конструкции, полностью отвечающей своему служебному назначению, надежной в эксплуатации, представляет собой комплексную задачу, которая включает проектирование, расчет, рациональное построение технологии изготовления. Все это требует определенных математических знаний – вычислительных навыков, знания правила пропорции, умения нахождения неизвестного и др., и, конечно же, немало знаний из области геометрии. Геометрическое проектирование сварочной конструкции помогает уменьшить время, затрачиваемое на создание изделия, позволяет практически исключить ошибки и улучшить качество изделия.

Математические знания находят широкое применение в профессиональной деятельности. Рассмотрим различные производственные задачи, приводящие к необходимости применения математического аппарата.

Многие, привлекающие взгляд изделия: различные фонарики, витые трубы, затейливые ажурные завитки — созданы руками сварщика.

Чтобы такие изделия пользовались спросом, они должны соответствовать требованиями моды, эстетики, функциональности и технологичности. Моделирование внешнего вида изделия средствами геометрии на начальном этапе работы является важной частью работы современного сварщика. Возможность создания точных моделей детали является фундаментом успешного результата.

Немаловажным для хорошего сварщика является умение чтения чертежей.

Следующий этап работы – расчет количества металла, необходимого для изготовления изделия. Для решения этой производственной задачи тоже требуется умение чтения чертежа, умение производить точный расчет длины сварных швов (стыковых, угловых) при изготовлении резервуаров, цистерн, емкостей, имеющих форму фигур вращения, умение видеть фигуры вращения и их сечения в узлах стропильных ферм из круглых труб, плоскосвариваемых труб; умение производить расчет расхода электродного материала с учетом размеров электродов; умение рассчитывать материал и массу изделий, имеющих форму фигур вращения.

Примеры задач по данной теме

1. Сварщику необходимо изготовить бункер, имеющий форму правильной четырехугольной призмы (без верхнего основания), со стороной основания 1,2 м и высотой – 2,4 м. Сколько квадратных метров стали необходимо для выполнения работы? (На швы следует добавить 3% материала)

Дано: правильная 4-угольная призма

а = 1,2 м

h = 2,4 м

Найти: S — ?

Решение:

Sполн = Sбок + Sосн

Основание правильной призмы — квадрат

с площадью Sосн = а2.

Площадь боковой поверхности Sбок = 4 ∙ a ∙ h.

Тогда Sполн = a2 + 4 ∙ a ∙ h. (без учета верхнего

основания)

Sполн = a2 + 4 ∙ a ∙ h = 1,44 + 11,52 = 12,96 м2

Материал на швы: S = 3% ∙ Sполн = 0,03 ∙ 12,96 = 0,39 м2

S = 12,96 + 0,39 = 13,35 м2 – общее количество стали

Ответ: с учетом швов потребуется 13,35 м2 стали

2. Сварщику необходимо изготовить цистерну цилиндрической формы, высота которой – 3 м, радиус основания – 1,5 м. Вычислить, сколько электродов необходимо для сварки, если на 1 м расходуется 4 электрода, а масса одного электрода 60 г. Вычислить стоимость электродов, если пачка электродов 5 кг стоит 400 рублей.

Решение:

Полная поверхность цилиндра равна: S_полн = 2 ∙ S_осн+ S_бок

Площадь боковой поверхности S_бок= 2 ∙ π ∙ R ∙ H = 2 ∙ 3,14 ∙ 1,5∙3 = 28,26 м²

Площадь основания S_осн = π ∙ R² = 3,14 ∙ 1,52 = 7,065 м²

Тогда S_полн = 2 ∙ 7,065 + 28,26 = 42,39 м².

Так как для сварки 1м требуется 4 электрода, то для сварки 1м² требуется:

4 ∙ 4 = 16 электродов.

Общее количество электродов: n = 42,39 ∙ 4 ∙ 4 = 679 шт.

Масса электродов: m = 679 ∙ 0,06 = 40,74 кг

Стоимость 1 кг электродов: 400 : 5 = 80 руб.

Стоимость электродов: 40,74 ∙ 80 = 3259,2 руб.

Ответ: Стоимость электродов 3259,2 руб.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ: РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ — ЗАДАЧИ

При проектировании и изготовлении различного вида емкостей для хранения газов, жидкостей, сыпучих твердых материалов заказчик часто стремится получить максимальный объем изделия при минимальной площади поверхности, т.е. при этом наиболее рациональном и экономичном расходовании материала.

Проблема – задача:

Из имеющегося в наличии стального листа толщиной 5 мм стандартных размеров 1,25 м х 2,5 м необходимо сварить бак для воды (без крышки) максимального объема, оптимальной формы, простого раскроя, с минимальной трудоемкостью изготовления. (На швы расходуется 4% материала)

Необходимо составить функцию и исследовать ее на наибольше значение с помощью производной.

Решение:

Известно, что максимальный объем при минимальной площади поверхности имеет шар, но он сложен и трудозатратен в изготовлении и неудобен в использовании. Кроме того, из-за криволинейного раскроя металла экономии в расходовании материала не будет. При поиске решения данной задачи шар рассматривать не будем.

В таком случае, возможно изготовление бака трех видов:

а) в форме круглого цилиндра;

б) в форме параллелепипеда;

в) в форме эллиптического цилиндра (с основанием в форме эллипса).

Для всех случаев площадь листа металла заданных размеров:

S = 1,25 ∙ 2,5 = 3,125 м²

Так как на сварные швы расходуется 4% материала, то полезная площадь листа металла S = 0,96 ∙ 3,125 = 3 м²

Определим параметры и объем бака в каждом случае.

а) в форме круглого цилиндра.

Полная поверхность бака равна: S_полн = S_осн + S_бок

Площадь боковой поверхности: S_бок = 2 ∙ π ∙ R ∙ H

Площадь основания: S_осн = π ∙ R²

Полная поверхность: S_полн = 2 ∙ π ∙ R ∙ H + π ∙ R² = 3 м²

Пусть x м – радиус цилиндра,

Так как полная поверхность равна: 2 ∙ π ∙ х ∙ H + π ∙ х² = 3,

то высота бака:

(м)

Составляем функцию, задающую объем бака:

Тогда

Получили простой раскрой (рис.1) с минимумом сварных швов.

б) в форме параллелепипеда.

Полная поверхность бака равна: S_полн = S_осн + S_бок

Площадь боковой поверхности: S_бок= 2 ∙ (а + b) ∙ H

Площадь основания: S_осн = а ∙ b

Полная поверхность: S_полн = 2 ∙ (а + b) ∙ H + а∙ b = 3 м²

Пусть длина основания бака а = 1,2 м,

а ширина — b = x.

Так как полная поверхность равна:

2 ∙ (1,2 + x) ∙ H + 1,2 ∙ x = 3, то высота бака:

Составляем функцию, задающую объем бака:

не удовлетворяет условию задачи

Тогда — ширина бака

Получили простой раскрой (рис.2) с небольшим количеством сварных швов.

в) в форме эллиптического цилиндра.

Полная поверхность бака равна: S_полн = S_осн + S_бок

Площадь боковой поверхности:

S_бок=

Площадь основания: S_осн =

Полная поверхность:

S_полн = = 3 м²

Пусть большая полуось эллипса b = 0,6 м, а малая полуось эллипса а = х,

Так как полная поверхность равна: = 3 м², то высота бака:

Составляем функцию, задающую объем бака:

не удовлетворяет условию задачи

Тогда a = 0,547 м — длина малой полуоси эллипса

Получили простой раскрой (рис.3) с небольшим количеством сварных швов.

Расчеты показали, что максимальный объем 3 м³ будет иметь бак в форме круглого цилиндра, а минимальный объем м³ будет иметь бак в форме параллелепипеда, однако он более прост в изготовлении и не дает потерь материала.

Заключение

Современный мир полностью держится на металле, который применяется повсеместно. Стать квалифицированным востребованным специалистом в своем деле невозможно без знаний других наук, в том числе — математики.

Для сварщика из области математики профессионально значимыми являются, в первую очередь, знания и навыки расчетного характера, с числами разных видов и знаков. Из геометрических знаний — виды и свойства взаимного расположения плоскостей, расположения плоскостей в угловых соединениях и научиться оперировать ими применительно к своей профессии; уметь производить расчет площадей и объемов изделий, расчеты количества материалов, идущего на изготовление изделия и еще многое другое.

Математическая подготовка сварщиков имеет решающее значение для формирования у них многих качеств – таких, как умение работать самостоятельно, сравнивать и оценивать качество выполняемой работы в соответствии с требованиями, умело координировать свои движения и быстро реагировать на изменения ситуаций. Развивается чувствительность зрительного и слухового анализаторов, формируются навыки соблюдения технологической последовательности выполняемых работ. Все это способствует росту компетентности будущего сварщика, высокой мобильности, что позволит ему быть конкурентным в сложных рыночных условиях.

Результат. В ходе данного исследования было доказано, что математика нужна почти в каждой профессии и в профессии сварщика тоже.

Исследование показало, что максимального объема, оптимальной формы, простого раскроя, с минимальной трудоемкостью изготовления получается бак, имеющий форму круглого цилиндра.

Список использованной литературы

Алешина Т.Н. Дидактический материал проф. направленности как средство повышения эффективности обучения математике в средних профтехучилищах. – М.: Просвещение, 1990.
Алимов Ш.А. Алгебра и начала анализа. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2011.
Атанасян Л.С. Геометрия. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2007.
Блинов А.Н., Лялин К.Н. Сварочные работы (конструкции).
Депман И.Я., Виленкин Н.Я. За страницами учебника математики. – М.: Просвещение, 1989.
Колмогоров А.Н. Алгебра и начала анализа. 10-11 класс. М.: Просвещение, 2007.
Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварочные конструкции.
Розов Н.Х., Егоров Ю.В., Иоффе А.Д., Болтянский В.Г. – «Математика на службе инженера. Основы теории оптимального управления. Сборник работ»
Шпорер З. Ох, эта математика! – М.: педагогика, 1985

Интернет-ресурсы

Математика в жизни общества [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://revolution.allbest.ru/mathematics/00082112_0.html
О некоторых проблемах математического образования [Электронный ресурс] Режим доступа : http://www.mccme.ru/edu/index.php?ikey=tikh_rcme
Нужны ли школьникам уроки математики? Мысли об учебной мотивации школьников. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.researcher.ru/methodics/teor/a_150xjb.html
1.http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%E8_(%F7%E8%F1%EB%EE)
2.http://portfolio.1 september.ru/worr.php.?id=586528
3. http://images.yandex.ru/

Источник