ساخت پل ماکارونی - جلسه نهم
ساخت پل ماکارونی - جلسه نهم
اهداف: نحوه تقویت پل ماکارونی
وسایل لازم: ماکارونی، خط کش، چسب، کارتر
ساخت پل و تقویت آن
در این جلسه به تقویت پل ساخته شده در جلسه پیش می پردازیم و یک نمونه پل جدید ساخته و آن را بارگذاری می کنیم.
برای تقویت پل از ماکارونی های نازک استفاده می کنیم برای تقویت عرشه و قسمت بالای پل، طبق شکل زیر از مهاربندی استفاده می کنیم.
شکل 1-9: مهار بندی
ساخت پل جدید
خرپای دو بعدی زیر را بسازید.
شکل 2-9
عضو AB و قرینه ی آن ’A’B را از اعضای کلفت تر بسازید زیرا قرار است روی تکیه گاه قرار بگیرند و بهتر است مقاوم باشند.
برای عرشه از قطعات 6 سانتی متری و برای بالای آن از قطعات 4 سانتی متری استفاده کنید. پل را طبق آن چه گفته شد مهاربندی کنید. بعد از ساخت پل که خود ممکن است یک یا دو جلسه به طول بیانجامد، یک قطعه مطابق شکل زیر برای بارگذاری بسازید. قطعه مستطیل شکل می تواند از مقوای چند لایه یا یک تخته چوب بسیار سبک باشد که در وسط عرشه جای داده می شود. مطابق شکل زیر
شکل 3-9: قطعه ی چوبی یا مقوایی جهت بارگذاری
بعد از ساخت پل آن را روی دو صندلی یا میز هم سطح که به عنوان تکیه گاه پل بکار می رود. قرار دهید به طوری که حدود 5 الی 6 سانتی متر از دو طرف پل روی تکیه گاه باشد.
شکل 4-9
ابتدا از وزنه های سبک شروع کنید و در نهایت بار را به 2 کیلوگرم برسانید، پل خود را طوری تقویت کنید که در نهایت 2 کیلوگرم را در 5 دقیقه تحمل کند. یعنی در طول 5 دقیقه ابتدایی بارگذاری، صدمه ای به اعضای پل وارد نگردد.
ممکن است دانش آموزان موفق به ساخت چنین پلی نشوند، یکی از علل آن استفاده از چسب پلاستیکی است که ابزار مطمئن و دقیقی نیست، دانش آموزان می توانند از چسب های قطره ای موجود در بازار استفاده کنند. به عهده ی دانش آموزان است که خود چسب های مناسب را پیدا کنند.
تمرین
از دانش آموزان بخواهید که مدل های زیر را به صورت تمرینی بسازند و حتی خود به خلق مدل های جدید بپردازند و در نهایت در گروه های 4 نفری با یکدیگر رقابت کنند.
شکل 6-9
راهنمایی:
از دانش آموزان بخواهید هنگامی که پل در اثر بارگذاری می شکند به تغییر شکل اعضا دقت کنند، به سۆال های زیر فکر کنند:
1. آیا پلی که ساخته اید می پیچد؟
2. پل شما از کدام ناحیه می شکند؟
3. آیا می توانید با مهار بندی پل را تقویت کنید؟
4. آیا می توانید در نقاط حساس برای بارگذاری مانند وسط عرشه و نقاط روی تکیه گاه با انتخاب ماکارونی های ضخیم تر مانع از شکست پل در آن نقاط شوید؟
از دانش آموزان بخواهید هنگام بارگذاری پل در صورت امکان از پل خود عکس یا فیلم بگیرند و آن را با دقت مشاهده کنند، ممکن است ببیند که در جایی این تغییر شکل اتفاق می افتد:
شکل 7-9
این گونه تغییر شکل ها با مهاربندی قابل جبران است.
شکل 8-9
در مرحله بعد از دانش آموزان بخواهید به بهینه کردن پل های خود بپردازند. هنگامی که موفق به ساخت پلی شدند که در دهانه ی حدود 70 سانتی متری توانست بار 2 کیلوگرمی را در مدت 5 دقیقه تحمل کند، سعی کنند اعضای زائد را حذف کنند و تا حد امکان پل را سبک کنند، مثلاً می توانند به جای مهاربندی ضربدری از نوع دیگر استفاده کنند.
شکل 9-9
دانش آموزان بنابر تشخیص خود و مشاهده عضوهایی که کمتر در اثر بارگذاری تغییر شکل می دهند، سعی کنند با کاهش اعضای اضافی یا عوض کردن آن ها با اعضای سبک تر با آزمون صحیح و خطا سبک ترین پل ممکن را بسازند و با یکدیگر رقابت کنند.
در زیر نمونه ای از فیلم های آموزشی آورده شده است.
دانلود فیلم اول دانلود فیلم دوم دانلود فیلم سوم دانلود فیلم چهارم دانلود فیلم پنجم
مطالب مرتبط:
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان - تنظیم: فاطمه گودرزی