06. terület
Szerkezetek és anyagok
Miért állnak szilárdan a hidak, és miért nem dőlnek le a tornyok
A szerkezetek terheket hordoznak: ilyenek a hidak, a tornyok, a tetők és a vázak. A választott forma és a felhasznált anyag dönti el, hogy egy szerkezet megtartja-e a terhet, vagy tönkremegy.
Kinek való
Azoknak a gyerekeknek, akik tornyokat és hidakat építenek, és mindenkinek, aki kíváncsi, miért erősebbek egyes formák.
Mit fogsz megtanulni
- Mi a terhelés, a húzás és az összenyomás
- Miért teszik merevvé a háromszögek a szerkezeteket
- Hogyan viselkednek az anyagok: merevek vagy hajlékonyak, erősek vagy törékenyek
- Hogyan találd meg a gyenge pontot, és hogyan erősítsd meg
Példakísérletek
-
Építs hidat gerendákból, és terheld addig, amíg túlságosan meg nem hajlik.
-
Hasonlíts össze egy négyzet alakú és egy háromszög alakú keretet ugyanakkora terhelés alatt.
-
Építsd meg ugyanazt a tornyot különböző anyagokból.
Amit megépíthetsz
-
Rácsos híd
-
Szélálló torony
-
Darukar
Ezek a példák azt mutatják, milyen munka folyik ezen a területen. A közzétett leckék ettől eltérhetnek.
Mit egyszerűsít a szimuláció
- Az anyagokat néhány egyszerű tulajdonsággal írjuk le; a valódi anyagoknak vannak hibáik, és az idő meg az időjárás hatására változnak.
- Az eredmények azt mutatják, hogyan viselkedik egy terv a modellben. A valódi épületekhez szakképzett mérnökökre és biztonsági ellenőrzésekre van szükség.
Minden szimuláció leegyszerűsíti a valóságot. Annak megértése, hogy miben és hogyan, a mérnöki tudás elsajátításának része.
Kapcsolódó tantárgyak
Fizika, matematika (geometria), építészet, vizuális kultúra
Kapcsolat más területekkel
A szerkezetek a mechanikára épülnek, és a robotoktól az épületekig mindent megtartanak.
Jó tudni
A háromszög alakja nem változhat meg, hacsak valamelyik oldalának a hossza meg nem változik. Ezért vannak tele háromszögekkel a daruk, a tetők és a kerékpárvázak.