Ala 06
Rakenteet ja materiaalit
Miksi sillat kestävät ja tornit pysyvät pystyssä
Rakenteet kantavat kuormia: sillat, tornit, katot ja rungot. Valitsemasi muoto ja käyttämäsi materiaali ratkaisevat, kestääkö rakenne vai pettääkö se.
Kenelle ala sopii
Lapsille, jotka rakentavat torneja ja siltoja, sekä kaikille, jotka ihmettelevät, miksi jotkin muodot ovat vahvempia kuin toiset.
Mitä opit
- Mitä kuormat, veto ja puristus ovat
- Miksi kolmiot tekevät rakenteista jäykkiä
- Miten materiaalit käyttäytyvät: ovatko ne jäykkiä vai joustavia, lujia vai hauraita
- Miten löydät heikon kohdan ja vahvistat sitä
Esimerkkikokeita
-
Rakenna silta palkeista ja kuormita sitä, kunnes se taipuu liikaa.
-
Vertaa neliön ja kolmion muotoista runkoa saman kuorman alla.
-
Rakenna sama torni eri materiaaleista.
Mitä voit rakentaa
-
Ristikkosilta
-
Torni, joka kestää tuulta
-
Nosturin puomi
Nämä esimerkit näyttävät, millaista työtä tällä alalla tehdään. Julkaistut oppitunnit voivat poiketa niistä.
Mitä simulaatio yksinkertaistaa
- Materiaaleja kuvataan muutamalla yksinkertaisella ominaisuudella; oikeissa materiaaleissa on vikoja, ja ne muuttuvat iän ja sään vaikutuksesta.
- Tulokset näyttävät, miten rakenne käyttäytyy mallissa. Oikeiden rakennusten suunnitteluun tarvitaan ammattitaitoisia insinöörejä ja turvallisuustarkastuksia.
Jokainen simulaatio yksinkertaistaa todellisuutta. Tekniikan oppimiseen kuuluu myös sen tietäminen, miten se yksinkertaistaa.
Yhteydet kouluaineisiin
Fysiikka, matematiikka (geometria), arkkitehtuuri, kuvataide
Yhteydet muihin aloihin
Rakenteet perustuvat mekaniikkaan, ja ne kannattelevat kaikkea roboteista rakennuksiin.
Hyvä tietää
Kolmio ei voi muuttaa muotoaan, ellei jonkin sen sivun pituus muutu. Siksi nostureissa, katoissa ja polkupyörän rungoissa on paljon kolmioita.