. КИІЗ ҮЙ ФИЗИКАСЫ

БАЛМАНОВА ГҮЛНАЗ,
Физика пәні мұғалімі,
№182 мектеп, Басықара ауылы, Қазалы ауданы, Қызылорда облысы

Табиғаттағы тіршілік атаулының өсіп-өнуі, даму көзі – оның тамыры, адам баласының даму көзі-тілі, діні, салт-дәстүрі.Біз осы уақытқа шейін ғылым мен білімге тек еуропалықтардың көзімен қарап келгенімізге мән бере бермейміз. Әсіресе отаршылдық саясаттың арқасында : дінімізбен күресіп-дінсіз, тектілерімізбен күресіп-тексіз, ұлтжандыларымызбен күресіп-ұлтсыз, білімділерімізбен күресіп-білексіз, салт –дәстүрімізбен күресіп-санатсыз қала жаздаған елміз. Сондықтан ендігі жерде ғылымның қай саласында болса да осы кемшіліктеріміздің орнын толтыруға ат салысқан жөн.
Қоғамымыздың ертеңгі болашағы- мына мен сияқты мектеп жасындағы жеткіншектер. Ғасырлар бойы қалыптасқан тілімізді, дінімізді, тәрбиемізді, ұлттық салт-дәстүрлер, үлгі-өнеге үйреніп, бойыма сіңіріп, күнделікті тіршілігіме пайдаланғым келеді.
Олай болса туған халқымыздың тарихи дамуы барысындағы, атам заманнан өмірмен бірге жасасып, біте қайнасып, өзінің айшықты бояуын солғындатпай, ұрпақтан-ұрпаққа мирас болып келе жатқан бай қазыналардың бірі- киіз үйдің физикасы жөнінде дүниетанымымен таныстырғым келеді. Киіз үй құрылысының физикасын тану арқылы халқымыздың данышпандығын таныту, даналықтың қыр-сырына үңілу, дәлелдеу осы жұмысымның шығармашылық мәселесі.
Физика пәні-табиғатты, табиғат құрылыстар мен заңдарын пайдалануды зерттеітін ғылым.Ғұламалар айтып кеткендей, осы киіз үйден қазақ халқының аспан әлеміне, есептеу жүйесіне, физикалық заңдылықтарына, табиғат заңдылықтарын біліп, олармен тұрмыс-тіршілікте санасу жолдарын білу, экономикалық біліктілігіне, мәдениет пен өнердегі талғамы-жалпы өмір тәжірибесіндегі іске бейімділігі аңғарылады.Арғы-бергі тарихымыз бен мәдениетімізді зерделей қарасақ киіз үйдің атқарған рөлі өте зор екеніне көз жеткіземіз. Біздің киіз үйіміз тек баспана ғана емес, ол сәулет, құрылыс, сурет, қолөнер сияқты бірнеше өнердің басын құрайтын ғажайып туынды десек те болады. Басқа елдердегідей емес, бұл ағаш, киіз, ши, әрі көшпелі (жылжымалы) құрылыс түріне жатады. Сонғы 7 – 8 ғасыр бойына киіз үйге өзгеріс енгізілмей, қазақтар үшін ең қолайлы баспана болып қалды. Киіз үй әлемге белгілі, яғни әлемдегі ең тез құрастырылып, тез жығылатын үй. Және де киіз үйіміз басқа халықтардың үйлерімен салыстырғанда бір де бір шеге пайдаланбай – ақ құрастырылатын үй деп танылады. Ол ауа райының қандай жағдайында да пайдалануға өте ынғайлы, ішіне жарық жақсы түседі, ауа алмасу талапқа сай, жел – дауылға шайқалмайды, берік, төбесі жадағай емес, күмбез болып келеді. Осының бәрінің себебін ғылыми жұмысымда қарастырайық және физика тұрғыдан түсіндірейік.
Киіз үй өлшемдері.
Киіз үй негізгі 3 бөліктен тұрады:
1. Үйдің сүйектері (ағаштан тұратын бөліктері)
2. Киіздері (ши де осыған кіреді)
3. Бау шылаулары (баулары мен басқұр арқандары) Киіз үй бөліктерін дайындағанда экологиялық таза, табиғи материалды қолданған, яғни ешқандай денсаулыққа зиян келтіретін синтетикалық қоспалары жоқ.
Киіз үйді тіккенде алдымен керегелерді бір – біріне қосып, оның екі жағын есік босағасына таңғыштар арқылы бекітіледі. Кереге басын бас арқанмен орай тартып, маңдайшаның екі жақ басына мықтап байлайды. Үйдің берік тұруының себебі оның салмағы осы бас арқанға түсетінімен түсіндіреледі. Содан соң бақан арқылы шаңырақ көтеріліп, оның жан – жағынан уық шаншылады. Уық тегіс шаншылып біткеннен кейін, ірге киіз жабылады. Оның биіктігі жарты метрдей, онымен үй айнала орала жабып , түсіп кетпес үшін әр жерінен керегеге байланады. Ірге киіз желді күні шаң, топырақтан, қыста суықтан қорғайды. Осыдан кейін туырлық жабылады да, ол туырлық бау (құр) арқылы уықтан асып, қарсы керегеге байланады. Үй көлеміне қарай туырлық 3,4 бөлік болуы мүмкін. Туырлық екі босаға жақтан бастап жабылып, ол да бау арқылы белдеуге байланады. Ең соңында түндік жабылады.Киіз үйдің бөліктерін өлшеу жұмыстарын жүргізгенімді айта кетейін.Қазақтың киіз үйінің өзі тұнып өлшем ғой !!
А) биіктігі 135 – 140 см;
В) бас кереге – 1,5 м. 4 кереге (4 қанатты үй де) – 12 ш/м;
С) уық ұзындығы 3 – 5 метрге дейін, 6 – 8 қанатты үйде 100 – 120 шейін уық болған;
Д) Қазақ даласының шиі 2 – 2,5 м болған (үй қанқасын қоршаған);
Е) Бас құр, ояқұр 4 қанатты үйде 9, 9, 5,10 метрге дейін ұзындығы болған;
Ж) Желбеу – шаңырақтан ілініп, жер қазыққа жел, боран болғанда ілінеді. Кіші үйдің желбауының ұзындығы – 5 м;
З) жел – арқан 10 – 15 метрдей;
И) диаметрі – 5 м – ден 20 м – ге дейін.
Киіз үйдің бетінің ауданы мен көлемі. Киіз үйдің қазақ өмірі мен әлеуметтік жағдайына үйлесімдігі сондай, оны үлкейтіп, кішірейтіп, тіпті бірі – біріне қосып, 2 – 3 бөлмелі етіп тігуге де болады.Физика тұрғыдан қарастырсақ, үйдің көлемін табанының ауданын, қалауымызша өзгерте беруімізге болады.
Үйдің табаны шеңбер болып келетіндіктен ауданының формуласы бойынша есептеп табуға болады S= r2, мұндағы r шеңбердің радиусы.
Киіз үй екі геометриялық фигурадан құралады – цилиндр және қиық конустан.
Бұлар айналу денелеріне жатады. Осы екі дененің беттері мен көлемдерін табуға болады.Цилиндр дененің ауданын Sбүйір= 2 r h формуласымен , көлемін
V= r2 h формуласымен табуға болады, мұндағы - r цилиндр дененің радиусы, һ – цилиндрдің биіктігі .
Қиық конустың ауданы Sбүйір= (r+ r1)l, көлемі V= h (r2+ r21+ r r1),мұндағы r, r1- қиық конустың табандарының радиусы, l -жасаушысы , h – биіктігі.
Яғни екі дененің беттерінің аудандары және көлемдерінің радиусы
SКиіз үй беті = Sбүйір(конус) +Sбүйір(цилиндр)= 2 r h+ (r+ r1)l,
V Киіз = Vцилиндр+ Vконус= r2 h+ h (r2+ r21+ r r1);
Мысалға тек қана бір 6 қанатты үйдің бетінің ауданы мен көлемін есептеуге салдым. 6 қанатты үйдің диаметрі 4 метр екенін өлшедім, яғни радиусы 2 м болады. Формула бойынша есептесем:
Sтабаны =12,56 м2
Sцилиндр = 25,12 м2
Vцилиндр = 25,12 м3
Sбүйір конус = 19,625 м2
Vконус = 8,2425 м3
Sжалпы= 44.745 м2
Vконус= 33.3625 м3
Киіз үй материалдарының физикалық қасиеттері.
Киіз үй қанқасын түгел ағаштан – берік ағаштан (қайыңнан, талдан) жасалады. Киіз үйдің ағаштарын (уық, кереге, шаңырақ, күлдіреуіш) деформациялайды.
Деформация – дене пішінің немесе көлемінің өзгеруі. Қайын мен тал басқа ағаштармен салыстырғанда деформациялауға, яғни июге, бұруға, қысуға, созуға ыңғайлы, бір жағынан берік, қатты жақсы материал болып табылады.
Үйшілер кептірілген ағаштарды алып қидың малмасына (диффузия процессі жүреді) немесе ыстық шоқ араластырылған күлге (жұмсарту , балқыту) салып балқытады, яғни ағаштарды пластикалық деформацияға ұшыратады.
Пластикалық деформация – сыртқы күштердің әсері тоқтағаннан кейін жойылмайтын деформация, яғни ағаш берген қалыпты сақтап қалады. Үйшілер ағаштарды тезге салып түзетіп алады, кейін морға салып кереге, уыққа, күлдіреушке лайықтап ырғаққа салынып, белгілі бір үлгі, жобаға келтіреді.
Ағаштарддың қызыл түсті жосамен бояйды және өсімдік майымен майлайды. Ағаш – кеуек дене, суды, ылғалды жақсы сіңіреді. Ылғалданған ағаш беріктік қасиетін жоғалтады. Судың жұғу қасиеті ағашқа зиян. Май қабаты ағашты судың ылғалдықтың сіңіуінен сақтайды.Қазақ бабаларымыз судың майлы беттерге жұқпайтынын білген. Судың майлы бетке жұқпау себебін ғылыми түрде былай дәлеледейміз :сұйықтың молекулалары бір – біріне майдын молекулаларынан гөрі, күштірек тартылады.
Қайынға,талға, құрт түспейді, басқа ағаштар сияқты тез шірімейді, мұны ағашта арнайы шірітпейтін және құрт жолатпайтын спецификалық зат бар деген болжам айтуға болады.
Киіз үйдің негізгі құрылыс материалы – киіз болып табылады. Синтетикалық материал айналасына оң зарядталған өріс тудырады. Ол өріс адамның ағзасына қолайсыз әсер етеді. Ал киіз – табиғи материал. Қой жүнін сабалап, біріктіріп жасайды. Жүннің бір талшығын микроскоп арқылы қарастырғанда, қылдың қуыс каналы бар екенін анықтауға болады. Жүнге ыстық су құйып және механикалық әрекет нәтижесінде ширатады, көлемі V кішірейеді, тығыздығы артады .Киіз басудың ең жоғарғы тығыздығы р =0,55 г/ см3
Енді киіздің жылу өткізгіштігіне тоқталайық.
Жүннің жылу өткізгіштігі нашар, өйткені қалай сабаласа да ,жүн талшықтарының арасында бірталай ауа болады. Ауаның жылу өткізігіштігі нашар болады,өйткені ауа молекулалары бір – бірінен алыс орналасады да, энергияның бір молекуладан екіншісіне берілуі қиынға соғады. Сондықтан киіз үйдің аптап шілдеде сая, ызғырықта жылы баспана болады. Салыстырып көруге кейбір заттардың жылу өтімділігін келтірейін
Зат Жылу өтімділік Вт/м.к
Қызыл кірпіш 0,67
Су 0,599
Қағаз 0,14
Киіз 0,062
Жүннен тоқылған мата 0,052
Жібек 0,043 – 0,058
Мақта 0,042
Қойдың жүні 0,038
Ауа 0,025
Киіздердің , баулардың жиектерінің беріктік шегін арттыруға шүберекпен, түйенің шүйда жібімен арнайы әдіптейді. Жылқының қылы, түйенің шүйдасы ең беріктік шегі максимал материалдар. Металл материалдардан жасалған арқандар ат қылынан жасалған арқандардан беріктік шегінен кем болып жатады. Баулар қысыммен киіздерді ұстап тұратын болған.
Үй киіздерін әзірлеп болғаннан, оны ақ бормен немесе күйген сүйекпен борлайды. Бұл әдемі ақ түс береді, әрі киіздердің берік болуына, су, жылу, суық өтпеуіне едәуір әсер етеді.Киіз үй ақ түсті болуы жарық шағылдыру қабілеті өте жоғары болатынын бабаларымыз білген .Ақ түс қара түстен 13 есе, сары, көгілдір түстерден – 2,5 есе артық. Қазақ көшпелі халық болғандықтан уақытының көбін ашық аспан астында өткізеді. Ал, күн сәулесінің ультракүлгін бөлігі атмосфераның жоғарғы қабаттарында нашар жұтылатындығынан адам ағзасына елеулі әсер етеді . Мөлшері нормадан асса әсері денсаулыққа қауіпті. Ал ақ киіз атмосферадағы түрлі сәулелердің, магнит, электр өрістердің, жылу алмасуының т.с.с зиянды әсерінен қорғайды.
Киіз үйдің бір бөлшегі – кәдімгі ши. Оны жүнмен орап безендіріп тоқиды. Оны шым ши дейді, ораусыз шиді – ақ ши деп атайды.Ши кереге мен туырлықтын екі ортасына келеді. Шым ши жылылыққа әсері мол. Ши тұрғанда сырттан құрт – құмырсқа, жылан кіре алмайды. Ши кәдімгі фильтр ролін ойнайды десе де болады.
Кереге үйдің барлық салмағын көтеретін іргесі, қабырғасы. Қабырғаға түсетін күш керегелер арқылы тең үлестіріледі.Қазақ атамыз көшпелі халық болғандықтан, үй салмағы көшіп – қонуға жеңіл болған. Үйді жығып үй сүйектерімен, киіздерін жылқы, түйлерге артып, жер ауыстырып отырған. Малмен күн көрген қазақ жазда жайлауға , қыста қыстауға , малға шөбі шүрайлы жерлерге орналасып, қоңыс теуіп отырған.
Қандай ыстық болса да киіз үйдің ауасы таза, салқын болуы конвекцияға байланысты. Конвекция – (латын сөзі конвекцио – тасымалдау деген сөзінен) жылудың газдың ағыны арқылы тасымалдануы. Бауымен керіліп туырлық көтерілсе сырттан үйге кірген ауа қайтадан жоғары өрлейді, өйткені жылы ауа ұлғайяды.Ұлғайған ауаның тығыздығы суық ауаның тығыздығынан кем болады, сондықтан жылы ауа қабаты өрлей жоғары көтеріледі. Жылы ауаға суық ауа тарапынан жоғары қарай әсер ететін архимедтік күш жылы ауаға төмен қарай әсер ететін ауырлық күшінен артық болады.Сонымен конвекцияда жылы ауа ағыны жоғары көтеріліп, салқын ауа оның орнын басады. Ошақтың дәл үйдің центріне орналасатының түтін тарту күші сол центрде көп болатындығымен түсіндіріледі.
Киіз үйдің салқын,жарық болуы оның түндігіне байланысты. Түндік қазіргі үйдегі терезенің ашпалы көзінің (форточка) және мұржаның ролін атқарады. Түндіктен кірген салқын ауа төмен түсіп, жылы ауа мен суықта от жаққандағы түтін түндік арқылы сыртқа шығады.
Қазіргі уақытта кез – келген құрылыс, үй – жайын салғанда оның орнықтылығын есептеу ең басты мәселе. Ал киіз үйдің орнықтылығы барынша жетілдірілген, барлық тепе – теңдік шартына жауап береді. Механикада дене орнықты болу үшін ауырлық центрінен жүргізілген тік сызық тіреу бетін қиып өтуі тиіс және ауырлық центрі неғұрлым төмен болған сайын дененің орнықтылығы арта түседі. Киіз орнықтылығы біріншіден киіз үйдің тіреу беті өте үлкен, екіншіден ауырлық центрінен жүргізілетін тік сызықты ұзындығы тіреу бетінің радиусынан әлдеқайда кіші болғандықтан киіз үй төбесі уықтармен сырғауылдар жоғары сақина шаңыраққа бекітілгенде, күмбезденіп жасалады. Үй жел-дауылдарға төзімді, шайқалмайтын екенін білеміз, мына суретте басқа елдің баспанасымен салыстырғанда киіз төбесі жадағай емес, аққыш пішінді етіп жасалған, яғни ата – бабаларымыз күмбездің аэродинамикалық қасиеті жоғары екенін білген.
Дауылды күндері үй шайқалмас үшін оған салмағы бар зат байланады. Желбауға диірмен тастары, бөшке байлаған. Шаңыраққа салмақты зат ілулі тұрғасын бүкіл үй сүйектеріне қосымша салмақпен әсер етеді. Дауылда үйдің орнықтылығы, мықтылығы артады.
Киіз үйдің төбесіне жаңбыр іркілмес үшін 450 шамасында иілген ағаштан күлдіреуіш орнатады.Жаңбыр – шашын тамшылары төбесінде кідірмей , оп – оңай жүн талшықтармен сырғып түседі. Ешқандай өлшеу құралсыз сүйекшілер 450 та ағашты игені де даналық.
Айта кететін жәйт, қазақтар киіз түндіктің көмегімен үйге түсетін жарықтың бағытын қалауынша реттеп отыратын болған. Түндік толық ашылса үйге біркелкі, мол жарық түсетін болған. Ыстық күндері күннің ащы сәулелерінен түндікті күн түскен бетін жартылай жауып, сәулелерден қорғанған. Түндіктің 4 ұшы бар. Күннің көкжиекте аууына байланысты кезекпен әр ұшы шешіліп, күннің бағыты бойынша байланған. Керісініше, салқындау күндері жарық жылы беру үшін үйге сәулелері кіретіндей түндікті ашып отырған.
Сыздан қорғану үшін еденді жеңіл ағаш қалқандардан құрастырады, оның үстіне киіз кілемдер – текеметтер мен сырмақтар төселеді. Жер қыртысында қисапсыз көп каппилярлар болуының нәтижесінде су жоғары көтеріліп, интенсивті түрде буланады. Сондықтан үйлердің табанын дымқылдануынан изоляциялаған. Қазіргі кезде целлофан, линолиум сияқты заттар төсеп барып ,текеметтер жаяды. Үй іргесін шөппен бітеп, айналасын қамыспен шалылап қоралайды. Көбінесе қопалы, қамысты жерді паналайтындықтан жел де көп болмайды. Әрқашан қоныс аударғанда таза жерге тігілген үйдің саф ауасы аспан, жер, сумен астасып, қасиетті қара шаңырақтың киесі адамның көкірегіне нұрлы сәулесін құйған.
Киіз үй –көшпелі обсерватория болған.Байыптап қарасақ киіз үй қанқасы мен құрылысынан көшіп-қонуға ыңғайлы обсерваторияның қарапайып сұлбасын байқайсың..Бұл туралы Еуропа және орыс ғалымдары тамсана отырып айтса да,ланың тыныс-тіршілігінен бейхабар олар тұжырымды ештеңе дей алмайды.Сондықтан киіз үйдің қарапайым құпиясын өзіміз шешуге әрекет жасап көрелік.



Суреттің жоғары бөлігінде қазіргі астрономия саласында қолданылатын аспанның жылжымалы картасы бейнеленген.Ал суреттің төменгі бөлігінде жуық түрде шеңберлік өлшемі сәйкес келетін –киіз үй салынған. Енді сырт қарағанда бір-біріне ұқсастығы жоқ екі бөлікті сәйкестіндіріп көрейік.
1. Киіз үйдің ортасында отырған адам «шаңырақ» арқылы наурыз және көкек айларында аспанның солтүстік жартышырында біздің жерімізге көрінетін ең басты жұлдыздар мен шоқжұлдыздарды көре алады..
А) Солтүстік нүктеде –Темірқазық,Жетіқарақшы,және Айдаһар.
Ә) Шығыс нүктеде- Егіздер,Орион,Персей,Возничий,Торпақ және Үркер.
Б) Батыс нүктеде –Бүркіт,Лира,Аққу,Геркулес,Волопас
В) Сотүстік нүктенің төменгі жағы-Кассиопея,Пегас,Тоқты,Балықтар,Суқұйғыш, Ешкімүіз,Кит шоқжұлдыздары.
Жыл маусымдарымен бірге айлар да орын ауыстырған сайын бізге көрінетін шоқжұлдыздардың орны да өзгеріп отырады. Мұның себебін жұлдыздардың тұрақты орнын сақтамайтындығынан емес ,керісінше,Күн мен Күнді айналған Жер мен Айдың осы шоқжұлдыздар арасында қозғалып жүретіндігінен деп түсінуіміз керек.
2 . Астынғы ұшы керегенің торкөзіне байланып,үстінгі ұшы шаңыраққа шаншылатын уықтар киіз үйдің ішінде отырып көрінетін аспан жарты шарын градустарға бөлініп қарастыруға қолайлы.. Аспан жарты шары 360 градус деп белгілеп ,оны шаншылған уық санына бөлсе,екі уықтың арасындағы градус мөлшерін білуге болады..Осы мөлшер арқылы түнде- түнгі уақытты,күндіз-күндізгі уақытты,сондай –ақ Айдың өзгермелі фазаларын ажыратуға мүмкіндік туады.
3. Киіз үй әдетте алты қанат немесе он екі қанат болады.Қазақстанг жерінде жыл маусымдары 6 ай қыс және 6 ай жаз болып болып екіге бөлініп есептелген. Алты ай жазда халқымыз-жайлауда,алты ай қыста –қыстауда болады.
Киіз үйдің үш қанаты 6 ай жазды(наурыз,көкек,маусым,мамыр,шілде,тамыз) немесе 2 маусымды (көктем және жаз) қамтыса ,қалған үш қанаты 6 ай қысты(қыркүйек,қазан,қараша ,желтоқсан қантар,ақпан) немесе 2 маусымды (күз және қыс) қамтиды.
4. Киіз үйдің есігі 7 қанат болып есептелмегенімен,шеңбердің ауқымын сәл кеңейтуге септігі тиді. Киіз үйде есік қандай қызмет атқарады.?
А) 30күн *3 ай =90 күн* 2 максым =180 күн* 2 =365 күн
Ә) 360 күн + 5 «қонақ»= 365 күн
Яғни,киіз үйдің есігі жыл санатынан тыс қосылатын «Бес қонақ» күндерінің мөлшерін білдіреді.

Қорытынды: Киіз үй- көшпенділер үшін табиғаттай сұлу, кеңістікке үйлесімді шағын әлем. Бұл ретте киіз үйді адамзат баласының ұзақ тарихында жасалған материалдық мұраларының ішіндегі бірдей айғақтарының бірі деп қарауға болады. Киіз үйдің ішіне кіргенде іргесі төңіректегі көкжиекті, уық – шаңырағы аспан күмбезін елестетсе, ішкі – сыртқы безенген көркі әсем табиғатты жоқтатпайтындай әсерге бөлейді. Табиғатты зерттейтін ғылым – физика және киіз үй астрономиямен де тығыз байланысты. Киіз үй сан мен сапаны қамтыған тағылымы биік, танымы терең ,табиғи көркем туынды. ХХ ғасырда қазақ мәдениетінің баға жетпес мұрасы-киіз құны мен маңызы төмендеді.
Мен бұл жұмысымда ата – бабаларымыз табиғатпен келісе отырып, ойын физика ғылымымен ұштастыра отырғанына көз жеткіздім. Мектепте физика ілімімен танысқаннан кейін, қызыға келе, қазақтың қасиетті шаңырағы- киіз үйдің физикалық заңдылықтарын зерттедім. Осы зерттеуімде мынадай қорытындыға келдім:
1.Физика пәні бойынша мектеп бағдарламасында киіз үй тақырып болып енгізіліп,ұлттық салт-санамен сабақтастырылса;
2. Халқымыздың ұмытуға қараған киіз үй жасау технологиясы жаңғыртылса;
3. Жеке кәсіпкерліктер киіз жасау технологиясын жандандырып, халыққа пайдалануға кең көлемде шығарса .