Oblasť 06
Konštrukcie a materiály
Prečo mosty stoja a veže nepadajú
Konštrukcie nesú zaťaženie: mosty, veže, strechy a rámy. Tvar, ktorý zvolíš, a materiál, ktorý použiješ, rozhodnú, či konštrukcia vydrží, alebo zlyhá.
Pre koho je vhodná
Deti, ktoré stavajú veže a mosty, a každý, koho zaujíma, prečo sú niektoré tvary pevnejšie.
Čo sa naučíš
- Čo je zaťaženie a čo namáhanie ťahom a tlakom
- Prečo sú konštrukcie s trojuholníkmi tuhé
- Ako sa správajú materiály: tuhé alebo poddajné, pevné alebo krehké
- Ako nájsť slabé miesto a spevniť ho
Príklady pokusov
-
Postav most z nosníkov a zaťažuj ho, kým sa príliš neprehne.
-
Porovnaj štvorcový a trojuholníkový rám pri rovnakom zaťažení.
-
Postav rovnakú vežu z rôznych materiálov.
Čo môžeš postaviť
-
Priehradový most
-
Veža, ktorá odolá vetru
-
Rameno žeriavu
Tieto príklady ukazujú, aká práca ťa v tejto oblasti čaká. Zverejnené lekcie sa môžu líšiť.
Čo simulácia zjednodušuje
- Materiály sú opísané niekoľkými jednoduchými vlastnosťami; skutočné materiály majú chyby a menia sa vekom a vplyvom počasia.
- Výsledky ukazujú, ako sa návrh správa v modeli. Skutočné stavby potrebujú profesionálnych inžinierov a bezpečnostné kontroly.
Každá simulácia zjednodušuje skutočnosť. Vedieť, ako ju zjednodušuje, je súčasťou učenia sa inžinierstva.
Prepojenie so školskými predmetmi
Fyzika, matematika (geometria), architektúra, výtvarné umenie
Prepojenie s ďalšími oblasťami
Konštrukcie vychádzajú z mechaniky a nesú všetko – od robotov po budovy.
Dobré vedieť
Trojuholník nemôže zmeniť svoj tvar, pokiaľ sa nezmení dĺžka niektorej z jeho strán. Preto sú žeriavy, strechy aj rámy bicyklov plné trojuholníkov.