Исследование причин появления конусной формы у пожарного ведра

XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Исследование причин появления конусной формы у пожарного ведра

Осипова Е.Р. 1
1МАОУ СОШ №1 им. М.А. Погодина
Крукович Н.В. 1
1МАОУ СОШ №1 им. М.А. Погодина
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Мой папа служит в Специальной пожарно-спасательной части №3 г. Полярного, и я часто бываю у него на работе. Там находится очень много интересных и современных вещей, но мое внимание привлекло необычное ведро конусной формы. Папа мне объяснил, что это пожарное ведро, и раньше оно было обязательным атрибутом каждого пожарного щита, однако со временем его заменили на огнетушитель.

Я задумалась, а случайно ли у пожарного ведра такая необычная форма, удобно ли это? Проблема привлекла мое внимание, и я решила выяснить: почему пожарное ведро изготавливали в форме конуса.

Так возникла тема моей работы: «Исследование причин появления конусной формы у пожарного ведра».

Актуальность темы моего исследования в том, что несмотря на современное оснащение пожарных частей, именно ведро остается максимально доступным первичным средством пожаротушения для простых граждан.

Новизна моего исследования определяется тем, что на примере пожарного ведра я хочу показать, насколько в наш современный век могут быть полезными и техничными старые изобретения.

Гипотезу моего исследования составляет следующее предположение: пожарное ведро было создано в форме конуса для повышения эффективности его использования при тушении пожара.

Цель исследования: изучение причин появления конусного пожарного ведра.

Задачи:

  • изучить естественнонаучную литературу, статьи в сети Интернет, в которых рассказано о пожарном ведре и истории его появления;

  • провести исследование профессионального мнения пожарных по объекту исследования;

  • исследовать и сравнить свойства пожарного ведра и обычного;

  • создать информационный баннер об истории появления и значении конусного ведра.

Методы исследования: анализ литературных источников и сведений, полученных из Интернет-источников; анкетирование; практические опыты; сравнение; анализ результатов.

Объект исследования – пожарное ведро.

Предмет исследования –влияние конусной формы ведра на его практическое применение.

1.Теоретическая часть

1.1. Историческая справка

Для своего исследования я разработала маршрутный лист и начала своё путешествие. Приложение 1

Начать своё исследование я решила с поиска ответа на вопрос: всегда ли пожарные для тушения огня использовали именно конусное ведро?

За поиском ответа я отправилась в Виртуальный музей СПб УГПС МЧС Россииhttps://вдпо.рф/virtual/spbgups.

На сайте музея, из исторической справки я узнала, что День рождения пожарной части - 30 апреля 1649 года. В этот день царь Алексей Михайлович издал «Наказ о гражданском благочинии», в котором говорилось об основании в Москве и других городах профессиональной пожарной охраны. Именно в наказе были заложены основы профессиональной пожарной охраны: создан оплачиваемый штатный состав, введено постоянное дежурство в виде объезда города, предусмотрено использование при тушении механизированных водоливных труб, объезжим предоставлено права наказания жителей города за нару­шения правил обращения с огнем. Никаких сведений о техническом оснащении я не нашла.

Во время царствования Петра I постоянные угрозы возникновения пожаров побудили царя сделать первую попытку организации постоянных пожарных команд. В 1722 г. при Адмиралтействе было организовано подобие пожарной команды. Сенат утвердил нормы, по которым каждый полк оснащался большой заливной трубой, чаном для воды и парусиной; в батальонах должны были быть вилы, лестницы, большой крюк с цепью; рота оснащалась топорами, щитом, лопатами, ручными трубами, крюками и ведрами.

Однако, упоминания об особой форме ведра здесь я тоже не встретила.

На одной из страниц музея моё внимание привлекли репродукции картин о тушении пожара, которые датируются 18-19 веками. Я заметила, что на всех этих картинах ведра имеют абсолютно привычную нам форму, которую имели хозяйственные ведра в то время. Приложение 2.

Таким образом, я могу предположить, что конусные ведра не использовались для тушения пожара как минимум до начала XX века! Следовательно, можно допустить, что его форма – результат серьезной работы инженеров для лучшего тушения огня.

Из Интернет источников я узнала, что существует несколько версий появления конусных пожарных ведер для тушения пожаров.

1.2. Британская версия

Она самая распространенная связана с Британским флотом.

Конусные ведра чаще всего использовались в качестве плавучих якорей в Британском флоте и изготавливались они из многослойной парусины. Форма была выбрана из-за простоты пошива, так как, сделать ведро конусным – пара пустяков, тогда как раскроить и вшить дно – гораздо сложнее. Отставных моряков Королевского флота часто набирали в пожарную охрану,
а где еще можно было найти таких отчаянных парней, которые прошли и огонь, и воду и на берегу искали себе дело полное приключений и опасностей. Вот по старой флотской привычке матросы и принесли с собой конус парусиновой емкости на службу в пожарный расчет.Технологию переняли европейские пожарные, и со временем она перекочевала в Россию. В 1722 году при Адмиралтействе, не без участия Петра1, который любил все европейское, была создана пожарная охрана, в которой использовался конусообразный инвентарь. Но на большей территории Российской империи тушили по старинке с применением деревянных ведерок с дном, ведь жесть была редким и дорогим материалам в те времена.

Однако эта версия ничем не подтверждена… ни на гравюрах, ни на картинах тех времен, ни в какой-либо литературе конусных ведер нет.

1.3. Заокеанская версия

В XX веке жестяные конусные ведра стали массово обнаруживаться на американских локомотивах.

Ведро с железнодорожного состава США

Объяснялось это тем, что во времена золотой лихорадки в Америке ведра были ходовым товаром, причем настолько, что на железных дорогах Соединенных Штатов для защиты от воровства стали использовать несколько видов моделей, в том числе и имеющих конусность. И, как оказалось, именно такая форма и стала наименее популярна у злоумышленников, слишком уж узнаваемый треугольный силуэт выдавал происхождение предмета.

1.4. Славянская версия

О славянской истории появления конусного ведра в пожарной охране говорит тот факт, что такая форма используется до сих пор только на территории славянских государств. Иметь пожарный щит с обязательным набором инвентаря для тушения пожара до сих пор обязывает ряд нормативных актов, в котором ведро относится к противопожарному инвентарю. Однако, сейчас совсем необязательно оно должно быть конусной формы. Это больше дань традиции.

В учебнике Русакова Ивана Ивановича «Пожарная практика», 1930 года издания, сказано: «Пожарные ведра должны отличаться от обыкновенных хозяйственных по внешнему виду. Их рекомендуют окрашивать в ярко-красный цвет и делать на них надпись — „п о ж а р н о е“. Установлено, что и окрашивание ведер, и специальная надпись подчас не избавляют их от использования для хозяйственных целей и в конечном результате, — в момент возникновения пожара, отсутствие воды в ведре или исчезновение последнего безусловно вызовет распространение пожара, со всеми тяжелыми последствиями.» Так неужели конусная форма ведра – всего лишь показатель недоверия к окружающим!

Подтверждение этому есть и в книге Кузнецова Ю.М. «Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта» 1986 г.: «Пожарные ведра во избежание использования их в хозяйственных целях делают с выпуклыми или конусообразными днищами, не позволяющими ставить их на землю.»
Таким образом, в ходе изучения сведений из Интернет источников и документов я выяснила, что появление конусных ведер связано с двумя факторами:

1. Защитой от использования не по назначению.

2. Удобством использования при тушении пожара.

2. Практическая часть

Конусная форма пожарных ведер действительно защищает их от использования не по прямому назначению, и это не вызывает никакого сомнения, так как не позволяет поставить на плоскую поверхность.

А вот действительно ли конусное ведро более практично при борьбе с огнем я решила выяснить. Было принято решение обратится за помощью к пожарным, ведь именно они знают о пожаротушении больше всех, и ответить на вопрос: «Зачем пожарное ведро сделано в форме конуса?»

В опросе приняли участие 22 пожарных, многие назвали несколько вариантов ответа.

Результаты опроса мы с учителем представили в виде диаграммы, распределив их по частотности:

  1. Для удобного и быстрого забора воды из водоема-12 чел.

  2. Для раскалывания льда, в случае замерзания воды-7 чел.

  3. Для точного и скорого выплескивания воды-6 чел.

  4. Для того, чтобы не ставили на землю во время пожаротушения -5 чел.

  5. Для более удобной переноски воды и удобного размещения в руках при выплескивани-4 чел.

  6. Для снижения себестоимости и увеличения срока службы-2 чел.

  7. Для удобного размещения на щите-2 чел.

Диаграмма. Анализ результата ответов на вопрос: «Зачем пожарное ведро сделано в форме конуса?»

Поскольку ответы получились очень разными было принято решение проверить их достоверность опытным путем. Я провела 8 опытов (при проведении опытов я использовала пожарное конусное ведро, объемом 8 литров и обычное ведро такого же объема) и получила следующие результаты, которые представила в виде таблицы.

Таблица1. Практические опыты по определению качественных характеристик пожарного ведра.

№ опыта

Название

опыта

Описание опыта

Результат опыта

Фото

1

Удобство забора воды

Поочередно с помощью конусного ведра и обычного я набирала воду из ванной.

Конусное ведро легче погружается в воду, чем обычное, сразу набирается полное ведро.

 

2

Раскалывание льда

Я попыталась расколоть лед в специально подготовленной емкости с водой острием конусного ведра и обычным.

Острие конусного ведра не способно расколоть толстый лед. С тонким льдом справляется и обычное ведро.

 

3

Скорость и точность выплескивания воды

Для проведения этого опыта я набрала одинаковое количество воды (8 литров) в каждое ведро и с размаху вылила воду на воображаемый объект.

Из ведра изготовленного в форме конуса жидкость не расплескивается и вылетает на большее расстояние, бьет целенаправленно и покрывает большую площадь.

 

4

Перенос воды

Для проведения этого опыта я набрала одинаковое количество воды (8 литров) в каждое ведро. Поочередно воду пронесли на одинаковое расстояние в достаточно быстром темпе.

Конусная форма ведра не дает краю ведра биться о ноги при переноске воды, соответственно вода менее проливается даже при быстром шаге.

 

5

Размещение в руках при выбросе воды

Ведра наполнила водой наполовину, надела на руки краги и вылила воду на воображаемый объект.

Конусовидное ведро удобно держать двумя руками: одной за острую часть конуса, другой - за ручку. Это возможно легко делать и в перчатках и даже в толстых крагах, в которых работают пожарные.

 

6

Неустойчивость

Поочередно ставила ведра на ровную поверхность и неровную.

Конусное ведро невозможно поставить на ровную поверхность, зато легко можно установить на неровную поверхность —в песок, в снег без выплёскивания воды.

 

7

Размещение на пожарном щите

На один и тот же крючок поочередно вешала ведра.

Ведро конусной формы легче разместить на пожарном щите.

 

8*

Себестоимость

Себестоимость зависит от количества используемого материала.

Для расчета себестоимости пришлось обратиться к учителю.

Площадь боковой поверхности конуса ( пожарного ведра)- 1648,5 см2

Площадь полной поверхности усеченного конуса (обычное ведро)- 2584,22 см2

БОльшая площадь говорит о больших затратах на прозводство ведра. Следовательно, стоимость изготовления конусного ведра меньше, чем обычного.

1.Площадь боковой поверхности конуса=

1648,5 см2 –

2.Площадь полной поверхности усеченного конуса=

площадь боковой поверхности 2204,28см2

+ площадь основания

379,94см 2=2584,22 см 2

8 опыт* Расчет себестоимости конусного и обычного ведер.

Мне понадобилась помощь учителя. От Наталья Владимировны я узнала какие формулы надо использовать и какие замеры выполнить, чтобы рассчитать площадь боковой поверхности конуса и площадь полной поверхности усеченного конуса.

Конусное ведро. Пожарное ведро – это конус. Площадь боковой поверхности конуса равна половине произведения длины окружности основания на образующую. Длина окружности рассчитывается по формуле 2πr. Где значение π всегда одинаковое и равно примерно 3,14. Следовательно, площадь боковой поверхности конуса:

S= 3,14 × 15 см × 35 см= 1648,5 см2

Обычное ведро является усеченным конусом. Площадь полной поверхности усеченного конуса=сумма площади боковой поверхности + площадь основания.

Площадь боковой поверхности:

S = 3,14 × (11см+15см) × 27см = 2204,28см 2

Площадь основания:

S = 3,14× 112 =379,94см 2

S = 379,94см 2 +2204,28 см2 =2584,22 см2

Итак, площадь полной поверхности усеченного конуса (обычного ведра) гораздо больше площади конуса (пожарное ведро.)

Итак, в результате проведенных 8 опытов с пожарным и обычным ведром одинакового объема мне удалось установить, что пожарное конусное ведро наиболее хорошо подходит для тушения пожара на первичных стадиях поскольку:

1.Легче погружается в воду, сразу набирается полное ведро.

2.Острие не может расколоть толстый лед. С тонким справляется лучше обычного.

3. При выплескивании вода вылетает точнее, покрывает бОльшую площадь.

4. При переноске воды не бьется об ноги.

5. Удобно держать двумя руками: одной за острую часть конуса, другой - за ручку. Это легко делать и в даже в толстых крагах, в которых работают пожарные.

6. Легко можно установить на неровную поверхность —в песок, в снег без выплёскивания воды.

7. Легче разместить на пожарном щите.

8. Себестоимость ниже.

Полученные сведения об истории происхождения пожарного ведра и результаты опытов я оформила в информационный баннер «История пожарного ведра», который разместили в Специальной пожарно-спасательной части №3 г Полярного. Рядом с баннером мы разместили конусное пожарное ведро как дань прошлому. Баннер активно используется при проведении экскурсий для детей.

Заключение

Используя различные методы исследования (анализ литературных и Интернет источников по проблеме исследования, наблюдение, анализ, анкетирование, эксперимент), я узнала, что конусная форма пожарного ведра изначально обусловлена двумя факторами:

1. Защитой от использования не по назначению.

2. Удобством использования при тушении пожара.

Опытным путем я удостоверилась, что конусная форма пожарного ведра повышает эффективность его использования при тушении пожара. Моя гипотеза подтвердилась.

Я создала информационный баннер «История пожарного ведра», который разместили в Специальной пожарно- спасательной части №3 г Полярного и используют при проведении экскурсий для детей.

Цель достигнута, задачи выполнены.

Но самое главное, что я вынесла для себя в ходе работы - это то, что никакое пожарное ведро не спасет тебя от возгорания, если ты не будешь соблюдать правила пожарной безопасности!

Список литературы

1.Кузнецов Ю.М. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта: Справочник. - М.: Транспорт, 1986. - 272 с.

2. Русаков И.И. Пожарная практика: краткое пособие для пожарных команд и добровольных организаций : Москва : Изд-во Нар. ком. внутр. дел РСФСР, 1930 (тип. изд-ва НКВД). - 121, г.

3.Виртуальный музей СПб УГПС МЧС Россииhttps://вдпо.рф/virtual/spbgups.

4.https://fireman.club/statyi-polzovateley/pozharnoe-vedro-ekskurs-v-istoriyu/

Приложение1

Маршрутный лист

  1. Найти информацию по теме исследования в литературных и Интернет источниках.

  2. Провести анкетирование об использовании пожарного ведра среди пожарных возраста.

  3. Провести сравнительный анализ конусного и обычного ведра опытным путем. 4. Обобщить собранный материал.

5.Создать информационный баннер «История пожарного ведра».

6.Подготовить презентацию.

Приложение 2

Пожар в деревянном городе

Пожар в деревне. Гравюра ХIХ века

Доставка воды летучими ведрами.

Приложение 3

Просмотров работы: 45