Sisältö
Paperitornihaaste on tärkeä tehtävä rakennustekniikan opintoja aloittaville opiskelijoille, koska siinä opetetaan kuorman jakautumista, kinematiikkaa, Newtonin liikelakia ja muita tärkeitä periaatteita. Haasteen yksinkertaisessa versiossa opiskelijat rakentavat vakaan tornin yhdestä kappaleesta 8 1/2 -by-11-tuumaista paperia. Useimmat strategiat vaativat paperin leikkaamista nauhoiksi ja niiden muodostamista palkeiksi. Kun useampi kuin yksi joukkue kilpailee toisiaan vastaan, voittajajoukkue rakentaa korkeimman tornin, joka kestää ennalta määrätyn voiman, kuten tuulettimen tuulen, ilman että putoaa.
Voittava strategia
Tornin tärkein osa on jalusta ja vaikka sen rakentamiseksi on useita lähestymistapoja, vakain rakenne on tasasivuinen kolmijalka. Koska jalusta jakaa kuorma symmetrisesti, jalusta kestää parempaa kaatumista kuin litteä paperi. Jalusta lisää myös tornin korkeutta.
Kun olet rakentanut jalustan, käytä loput paperisi itse torniin. Jos aiot saavuttaa maksimikorkeuden, haluat luoda pienimmän mahdollisen pohjan, mutta älä uhraa vakautta talouden vuoksi tai torni ei ehkä pysty kestämään edes lempeää tuulta.
Rakennuspaperipalkit
Jokainen ratkaisu tähän haasteeseen tarkoittaa paperin leikkaamista ohuiksi suikaleiksi ja niiden muodostamista palkeiksi. Haluat maksimoida paperista saamiesi palkkien lukumäärän. Sinun tulee leikata ohuet nauhat, mutta jos leikaat liuskat liian ohuiksi, niitä on vaikea muodostaa. Hyvä kompromissi talouden ja vakauden välillä on leikata koko paperiarkki 1 tuuman nauhoiksi sen leveydelle.
Voit muotoilla nauhat palkeiksi kahdella tavalla. Yksi on kääri ne kynän ympäri sylintereiden valmistamiseksi ja toinen on taittaa ne putkiin, joiden poikkileikkaus on kolmiomainen. Kummankin palkin kummassakin päässä olevan nauhanpalan tulisi olla riittävä pitämään sitä yhdessä, mutta kannattaa lisätä kolmas teippi keskelle. Jätä ainakin tuuma kunkin palkin molemmista päistä. Tämän ansiosta palkit voidaan asentaa pituussuunnassa.
Rakenna jalusta
Tarvitset vähintään kolme palkkia jalustan rakentamiseksi jalustalle. Niiden tulisi loistua keskikärjestä ja jalkojen välisen etäisyyden tulisi olla yhtä suuri kuin palkin pituus. Liittääksesi palkit kärkeen, kääri yksi teippi palkkien päiden ympärille sylinterin muodostamiseksi, joka mahtuu yhden palkin sisäpuolelle. Jos tämä on liian vaikeata tehdä, purista päät yhteen ja käännä ne ennen teippiä.
Jos rakennat tornia liukkaalle pinnalle, sinulla voi olla vaikeuksia pohjan vakauttamisessa. Yksi ratkaisu on yhdistää jalat vielä kolmeen palkkiin kolmion muodostamiseksi. Tämä antaa sinulle vähemmän palkkeja tornin rakentamiseksi, joten se ei ole yhtä korkea, mutta se on putoamisenkestävämpi.
Poista torni
Muodot tornin sovittamalla loput palkit yhteen pitkän putken muodostamiseksi. Aseta yhden palkin pää toisen toisen päähän ja työnnä niitä yhteen, kunnes nauha estää sinua työntämästä niitä kauemmas. Tämä antaa sinulle yhden putken, jonka pituus on välillä 40 - 60 tuumaa, riippuen kuinka monta palkkia käytit alustaan. Korjaa torni työntämällä pitkän putken toinen pää kolmen tukipalkin muodostamaan kärkeen.
Koska olet leikannut paperia sen leveydellä, sinulla on lyhyemmät palkit kuin sinulla olisi, jos leikkaat paperia pituussuunnassa, mikä tarkoittaa, että tornissa on enemmän liitoksia. Tämä on hyvä asia, koska liitokset ovat vahvempia kuin palkkien jänteet. Jos olet kuitenkin joku, joka haluaa kokeilla, kokeile rakentaa torni samalla menetelmällä, mutta leikkaa tällä kertaa palkit paperin pituudelle ja vertaa kahden valmiin tornin vakautta.
Lisähaaste
Jotkut kilpailut eivät salli nauhan käyttöä. Voit silti käyttää tätä strategiaa tornin rakentamiseen, mutta sinun on löydettävä tapa saada palkit pysymään yhdessä tekemällä pieniä leikkauksia paperin päihin ja taittamalla ne yhteen. Varmista, että kädet ovat puhtaat tekeessäsi tätä, ja käytä teräviä saksia.