תוֹכֶן
אתגר מגדל הנייר הוא תרגיל חשוב עבור התלמידים המתחילים את לימודיהם בהנדסת מבנים מכיוון שהוא מלמד על חלוקת עומסים, קינמטיקה, חוקי תנועה של ניוטון ועקרונות חשובים אחרים. בגרסה הפשוטה של האתגר, התלמידים בונים מגדל יציב מחתיכה אחת של נייר בגודל 8 1/2 אינץ '. מרבית האסטרטגיות קוראות לחתוך את הנייר לרצועות ולהרכיבן למסגרות. כאשר יותר מקבוצה אחת מתמודדת זו מול זו, הקבוצה המנצחת היא זו שבונה את המגדל הגבוה ביותר שיכול לעמוד בכמות מוגדרת מראש של כוח, כמו הבריזה ממניפה, מבלי ליפול.
אסטרטגיה מנצחת
החלק החשוב ביותר של המגדל הוא הבסיס, ולמרות שיש כמה גישות לבנייתו, המבנה היציב ביותר הוא חצובה שווה צלעות. מכיוון שהוא מפיץ את העומס באופן סימטרי, החצובה מתנגדת בהפנמה טובה יותר מפיסת נייר שטוחה. החצובה גם מוסיפה גובה למגדל.
לאחר שבנית את הבסיס, השתמש בשאר הנייר שברשותך למגדל עצמו. אם אתה הולך לגובה מקסימלי, תרצה ליצור את הבסיס הקטן ביותר האפשרי, אך אל תקריב יציבות למען הכלכלה או שהמגדל לא יוכל לעמוד אפילו ברוח עדינה.
קורות נייר לבניין
כל פיתרון לאתגר זה כרוך בחיתוך הנייר לרצועות דקות והרכבתם למסגרות. אתה רוצה למקסם את מספר הקורות שאתה מקבל מהעיתון. לשם כך עליכם לחתוך רצועות דקות, אך אם חותכים את הרצועות דקות מדי, הן קשה ליצור. פשרה טובה בין כלכלה ויציבות היא לחתוך את כל דף הנייר לרצועות בגודל 1 אינץ '.
אתה יכול ליצור את הרצועות למסגרות בשתי דרכים. האחד הוא לעטוף אותם סביב עיפרון ליצירת צילינדרים והשני הוא לקפל אותם לצינורות עם חתכים משולשים. חתיכת קלטת בשני קצות כל קורת צריכה להיות מספיקה בכדי להחזיק אותה יחד, אך יתכן שתרצה להוסיף חתיכת קלטת שלישית באמצע. השאירו לפחות סנטימטר משני קצותיו של כל קורת מים ללא הברגה. זה יאפשר לך להתאים את הקורות יחד לאורכם.
בנה את הבסיס
אתה צריך לפחות שלוש קורות כדי לבנות חצובה לבסיס. הם צריכים להתפשט מהקצה המרכזי, והמרחק בין כל אחת מהרגליים צריך להיות שווה לאורכו של קורת. כדי להצטרף לסגירות בקצה הקצה, עטוף חתיכת סרט אחת סביב קצות הסורות כדי ליצור גליל שיכול להיכנס לאחד הקורות. אם אתה מתקשה לעשות זאת, לחץ את הקצוות זה בזה ונתן להם טוויסט לפני ההדבקה.
אם אתה בונה את המגדל על משטח חלקלק, יתכן ותקשה לייצב את הבסיס. פיתרון אחד הוא לחבר את הרגליים עם שלוש קורות נוספות ליצירת משולש. זה נותן לך פחות קורות לבנות את המגדל, כך שהוא לא יהיה גבוה ככל שיהיה, אך הוא יהיה עמיד יותר בפני נפילה.
הקם את המגדל
אתה יוצר את המגדל על ידי התאמת הקורות שנותרו זה לזה ליצירת צינור ארוך. הכנס את קצה קורת הקצה לקצה של אחר ודחף אותם זה לזה עד שהקלטת מונעת ממך לדחוף אותם רחוק יותר. זה נותן לך צינור בודד שאורכו איפשהו בין 40 ל 60 אינץ ', תלוי בכמה קורות השתמשת לבסיס. הקם את המגדל על ידי דחיפת קצה אחד של הצינור הארוך אל הקצה שנוצר על ידי שלושת קורות הבסיס.
מכיוון שחתכת את הנייר לאורך רוחבו, יש לך קורות קצרות יותר מכפי שהיית עושה אם אתה חותך את הנייר לאורכו, מה שאומר שבמגדל יש יותר מפרקים. זה דבר טוב, מכיוון שהמפרקים חזקים יותר מפרקי הגדר. עם זאת, אם אתה מישהו שאוהב להתנסות, נסה לבנות מגדל בהליך זהה, אך הפעם חתוך את הקורות לאורך הנייר והשווה את היציבות של שני המגדלים המוגמרים.
אתגר נוסף
יש תחרויות שלא מאפשרות להשתמש בקלטת. אתה עדיין יכול להשתמש באסטרטגיה זו לבניית המגדל, אך תצטרך למצוא דרך לגרום למסגרות להישאר יחד על ידי ביצוע חתכים קטנים בקצות הנייר ולקפל אותם זה בזה. וודא כי הידיים שלך נקיות כשאתה עושה זאת והשתמש במספריים חדים.