Área 06
Estruturas e materiais
Por que razão as pontes e as torres se mantêm de pé
As estruturas suportam cargas: pontes, torres, telhados e armações. A forma escolhida e o material usado decidem se uma estrutura resiste ou falha.
O que se aprende
- O que são cargas, tração e compressão
- Por que razão os triângulos tornam as estruturas rígidas
- Como se comportam os materiais: rígidos ou flexíveis, resistentes ou frágeis
- Como encontrar um ponto fraco e reforçá-lo
Exemplos de experiências
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Construir uma ponte com vigas e carregá-la até vergar mais do que devia.
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Comparar uma armação quadrada e uma armação triangular com a mesma carga.
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Construir a mesma torre com materiais diferentes.
Coisas para construir
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Uma ponte treliçada
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Uma torre que resiste ao vento
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Um braço de guindaste
Estes exemplos mostram o tipo de trabalho desta área. As lições publicadas podem ser diferentes.
O que a simulação simplifica
- Os materiais são descritos por algumas propriedades simples; os materiais reais têm defeitos e mudam com o passar dos anos e com o clima.
- Os resultados mostram como um projeto se comporta no modelo. Os edifícios reais precisam de engenheiros profissionais e de verificações de segurança.
Todas as simulações simplificam a realidade. Saber como a simplificam faz parte de aprender engenharia.
Relação com as disciplinas escolares
Física, matemática (geometria), arquitetura, artes
Ligações com outras áreas
As estruturas dependem da mecânica e sustentam tudo, dos robôs aos edifícios.
É bom saber
Um triângulo não pode mudar de forma sem que um dos seus lados mude de comprimento. É por isso que os guindastes, os telhados e os quadros de bicicleta estão cheios de triângulos.