Obor 06
Konstrukce a materiály
Proč mosty a věže vydrží stát
Konstrukce nesou zatížení: mosty, věže, střechy a rámy. Tvar, který zvolíte, a materiál, který použijete, rozhodují o tom, zda konstrukce vydrží, nebo selže.
Pro koho se hodí
Děti, které stavějí věže a mosty, a každý, koho zajímá, proč jsou některé tvary pevnější.
Co se naučíte
- Co je zatížení, tah a tlak
- Proč trojúhelníky dodávají konstrukcím tuhost
- Jak se chovají materiály: tuhé, nebo pružné, pevné, nebo křehké
- Jak najít slabé místo a zesílit ho
Ukázkové pokusy
-
Postavte most z nosníků a zatěžujte ho, dokud se příliš neprohne.
-
Porovnejte čtvercový a trojúhelníkový rám při stejném zatížení.
-
Postavte stejnou věž z různých materiálů.
Co můžete postavit
-
Příhradový most
-
Věž, která odolá větru
-
Výložník jeřábu
Tyto příklady ukazují, o jaký druh práce v tomto oboru jde. Zveřejněné lekce se mohou lišit.
Co simulace zjednodušuje
- Materiály jsou popsány několika jednoduchými vlastnostmi; skutečné materiály mají vady a mění se stárnutím a vlivem počasí.
- Výsledky ukazují, jak se návrh chová v modelu. Skutečné stavby potřebují profesionální inženýry a bezpečnostní kontroly.
Každá simulace zjednodušuje skutečnost. Pochopit, jak to dělá, je součástí učení se inženýrství.
Vazba na školní předměty
Fyzika, matematika (geometrie), architektura, výtvarná výchova
Propojení s dalšími obory
Konstrukce stojí na mechanice a nesou vše od robotů po budovy.
Dobré vědět
Trojúhelník nemůže změnit tvar, pokud se nezmění délka některé z jeho stran. Proto jsou jeřáby, střechy a rámy jízdních kol plné trojúhelníků.