Област 06
Конструкции и материали
Защо мостовете издържат, а кулите стоят изправени
Конструкциите носят товари: мостове, кули, покриви и рамки. Формата, която изберете, и материалът, който използвате, решават дали конструкцията ще издържи, или ще се разруши.
За кого е подходяща
Деца, които строят кули и мостове, и всеки, който се чуди защо някои форми са по-здрави.
Какво ще научите
- Какво представляват товарите, опънът и натискът
- Защо триъгълниците правят конструкциите корави
- Как се държат материалите: корави или гъвкави, здрави или крехки
- Как да откриете слабото място и да го укрепите
Примерни експерименти
-
Постройте мост от греди и го натоварвайте, докато се огъне твърде много.
-
Сравнете квадратна и триъгълна рамка при еднакъв товар.
-
Постройте една и съща кула от различни материали.
Какво можете да построите
-
Решетъчен мост
-
Кула, която издържа на вятъра
-
Стрела на кран
Тези примери показват каква работа се върши в тази област. Публикуваните уроци може да се различават.
Какво опростява симулацията
- Материалите се описват с няколко прости свойства; истинските материали имат дефекти и се променят с годините и под действието на атмосферните условия.
- Резултатите показват как се държи дадена конструкция в модела. Истинските сгради изискват професионални инженери и проверки за безопасност.
Всяка симулация опростява действителността. Част от изучаването на инженерството е да разберете как точно я опростява.
Връзки с учебните предмети
Физика, математика (геометрия), архитектура, изобразително изкуство
Връзки с други области
Конструкциите се основават на механиката и са опора за всичко — от роботите до сградите.
Полезно е да знаете
Триъгълникът не може да промени формата си, освен ако някоя от страните му не промени дължината си. Затова крановете, покривите и рамките на велосипедите са пълни с триъгълници.