Gebied 06
Strukture en materiale
Hoekom brûe staan en torings regop bly
Strukture dra laste: brûe, torings, dakke en rame. Die vorm wat jy kies en die materiaal wat jy gebruik, bepaal of ’n struktuur bly staan of swig.
Wat jy sal leer
- Wat laste, trekkrag en drukkrag is
- Hoekom driehoeke strukture styf maak
- Hoe materiale hulle gedra: styf of buigsaam, sterk of bros
- Hoe om ’n swak punt te vind en dit te versterk
Voorbeeldeksperimente
-
Bou ’n brug van balke en belas dit totdat dit te veel buig.
-
Vergelyk ’n vierkantige raam en ’n driehoekige raam onder dieselfde las.
-
Bou dieselfde toring van verskillende materiale.
Dinge wat jy kan bou
-
’n Vakwerkbrug
-
’n Toring wat die wind weerstaan
-
’n Hyskraanarm
Hierdie voorbeelde wys die soort werk in hierdie gebied. Die gepubliseerde lesse kan verskil.
Wat die simulasie vereenvoudig
- Materiale word deur ’n paar eenvoudige eienskappe beskryf; regte materiale het gebreke en verander mettertyd en met die weer.
- Resultate wys hoe ’n ontwerp hom in die model gedra. Regte geboue het professionele ingenieurs en veiligheidskontroles nodig.
Elke simulasie vereenvoudig die werklikheid. Om te verstaan hoe dit vereenvoudig word, is deel daarvan om ingenieurswese te leer.
Verband met skoolvakke
Fisika, wiskunde (meetkunde), argitektuur, kuns
Verbande met ander gebiede
Strukture berus op meganika en dra alles, van robotte tot geboue.
Goed om te weet
’n Driehoek kan nie van vorm verander nie, tensy die lengte van een van sy sye verander. Daarom is hyskrane, dakke en fietsrame vol driehoeke.