Alan 06
Yapılar ve malzemeler
Köprüler neden ayakta durur, kuleler neden yıkılmaz?
Yapılar yük taşır: köprüler, kuleler, çatılar ve çerçeveler. Seçtiğiniz biçim ve kullandığınız malzeme, bir yapının ayakta kalıp kalmayacağını belirler.
Neler öğreneceksiniz?
- Yük, çekme ve basma kavramlarının ne anlama geldiği
- Üçgenlerin yapıları neden sağlamlaştırdığı
- Malzemelerin nasıl davrandığı: sert ya da esnek, dayanıklı ya da kırılgan
- Zayıf bir noktanın nasıl bulunup güçlendirileceği
Örnek deneyler
-
Kirişlerden bir köprü kurun ve fazla eğilene kadar üzerine yük ekleyin.
-
Aynı yük altında kare bir çerçeveyle üçgen bir çerçeveyi karşılaştırın.
-
Aynı kuleyi farklı malzemelerden yapın.
Yapabileceğiniz şeyler
-
Kafes kirişli bir köprü
-
Rüzgâra dayanıklı bir kule
-
Bir vinç kolu
Bu örnekler, bu alandaki çalışmaların türünü gösterir. Yayımlanacak dersler farklı olabilir.
Simülasyonun basitleştirdikleri
- Malzemeler birkaç basit özellikle tanımlanır; gerçek malzemelerde ise kusurlar bulunur ve malzemeler zamanla ve hava koşullarıyla değişir.
- Sonuçlar, bir tasarımın modelde nasıl davrandığını gösterir. Gerçek binalar için profesyonel mühendislere ve güvenlik denetimlerine ihtiyaç vardır.
Her simülasyon gerçekliği basitleştirir. Bunu nasıl yaptığını bilmek, mühendislik öğrenmenin bir parçasıdır.
Okul dersleriyle bağlantılar
Fizik, matematik (geometri), mimarlık, sanat
Diğer alanlarla bağlantılar
Yapılar mekaniğe dayanır ve robotlardan binalara kadar her şeyi taşır.
Bilmekte fayda var
Bir üçgen, kenarlarından birinin uzunluğu değişmedikçe şeklini değiştiremez. Bu yüzden vinçler, çatılar ve bisiklet kadroları üçgenlerle doludur.