Ako postaviť špagetový most

Suché špagety sú veľmi krehké a ľahko sa lámu, ale zlepením vlákien do rôznych tvarov môžete vytvoriť model mosta, ktorý udrží prekvapujúcu hmotnosť. Žiaci všetkých vekových kategórií každoročne súťažia v stavaní špagetových mostov. Súčasťou zábavy pri stavbe špagetového mosta je pridávať mu váhu, až kým sa nezrúti v spŕške špagiet.

Časť 1 zo 4:Stavba mosta

Navrhnite nosnú konštrukciu mosta. Najprv budete musieť postaviť alebo nájsť konštrukciu, ktorá bude simulovať terén na oboch stranách mosta. Most môžete postaviť cez dva rovnako vysoké stoly alebo postaviť konštrukciu z dreva, na ktorú most umiestnite. Zvyčajne je najlepšie postaviť konštrukciu tak, aby ste mohli pod most zavesiť nejaký kontajner.

Určite dĺžku mosta. Teraz, keď je nosná konštrukcia na mieste, musíte zmerať vzdialenosť medzi oboma stranami nosnej konštrukcie, aby ste určili dĺžku, ktorú bude musieť váš most prekonať.

  • Pri stavbe prvého špagetového mosta je dobré začať s krátkou vzdialenosťou. Potom pomaly zväčšujte dĺžku svojich mostov, keď sa naučíte, ako ich úspešne postaviť.

Navrhnite šablónu. Najprv si navrhnite most na hárku grafického papiera. Papier zakryte priehľadnou fóliou, napríklad plastovou fóliou, a použite ho ako šablónu. Položte vlákna špagiet na svoj nakreslený návrh, aby ste ich skrátili na správnu dĺžku, a zlepte ich.

  • Pred položením krycej priehľadnej fólie si najprv nakreslite náčrt mosta na grafický papier.
  • Potom položte špagety cez čiary, ktoré ste nakreslili na grafický papier.
  • Keď ste sa uistili, že špagety boli narezané podľa správnych špecifikácií načrtnutých na grafickom papieri, odstráňte špagety z priehľadného fóliového poťahu a opatrne ich zlepte.

Vyberte si lepidlo. Typ lepidla, ktoré použijete, váš mostík vytvorí alebo zničí. Obyčajné lepidlo pre remeselníkov nie je vhodnou voľbou, pretože je na vodnej báze, čo spôsobuje, že cestoviny po nanesení lepidla zmäknú a dlho schnú. Lepidlo na modely lietadiel a horúce lepidlo z lepiacej pištole sa ľahko nanáša, ale po zaschnutí je o niečo pružnejšie. Toto nie je ideálne na spevnenie spojov vášho mosta. Epoxid, hoci je špinavý, je ideálnym riešením na maximalizáciu pevnosti vášho mosta. Epoxidová živica pevne zaschne a poskytne najlepšiu oporu pre spoje vášho mosta. Mnohé značky epoxidových lepidiel zaschnú za päť minút alebo menej.

  • Epoxidový náter si môžete kúpiť v obchode s domácimi potrebami alebo na internete.
  • Ak pracujete s veľmi malými deťmi, môžete na udržanie spojov namiesto lepidla pre zábavu a bezpečnosť použiť marshmallows alebo dokonca popcorn.[1]
    Je zrejmé, že tak vznikne menej pevný most, ale z tohto cvičenia sa dajú vyvodiť rovnaké všeobecné princípy inžinierstva.

Zostavte si priehradové konštrukcie. Priehradové nosníky sú trojuholníkové nosné trámy, ktoré sa na oboch stranách pripevňujú špičkou nadol k vozovke mosta. Pripevnite priehradové nosníky k sebe lepidlom. Väzníky rozkladajú sily váhy, ktorú pridáte na most.

  • Obdĺžnikové priehradové nosníky budú fungovať, ale drasticky znížia hmotnosť alebo zaťaženie, ktoré váš most unesie. Na stavbu špagetového mosta sú ideálne trojuholníkové priehradové konštrukcie.

Vytvorte vozovku. Môžete to urobiť tak, že zlepíte niekoľko vrstiev špagiet k sebe, aby ste vytvorili hrubú, rovnú vozovku. Možno budete chcieť nechať pramene v niektorých vrstvách nezlepené, aby sa prirodzene pohybovali a pomohli prerozdeliť váhu.

Pripevnite priehradové nosníky. Bezpečne pripevnite postavené priehradové nosníky na každú stranu vozovky a k priehradovým nosníkom na druhej strane. Hotový most bude mať na spodnej strane vozovku a nad ňou sa budú na oboch stranách dvíhať priehradové nosníky ako steny a strecha.

Odvážte svoj most. Namiesto toho, aby ste samotný most postavili na váhu, postavte ho na niečo stabilné, napríklad na škatuľu, a obidve váhy odvážte. Potom odpočítajte hmotnosť krabice. Môžete použiť aj 2 váhy, pričom pod každý okraj mosta umiestnite jednu a potom závažia sčítajte.

  • Váženie mosta je voliteľné. Zvyčajne sa to robí ako inštruktážna metóda. Umožňuje učiteľovi ukázať vzťah medzi celkovou hmotnosťou mosta a hmotnosťou, ktorú môže udržať.

Časť 2 zo 4:Zloženie mosta

Umiestnite mostík na miesto. Opatrne umiestnite svoj špagetový mostík nad podpornú konštrukciu, ktorú ste si pripravili alebo postavili. Skontrolujte, či je na každej strane mosta rovnaký počet okrajov mosta na podporných konštrukciách, ktoré ho pomáhajú stabilizovať.

Pod stred mostíka zaveste ľahkú nádobu. Môžete použiť polovicu obálky alebo papierovú škatuľu. Veľkosť kontajnera bude nevyhnutne závisieť od veľkosti mosta, ktorý ste postavili. Pomocou povrázku alebo ohnutej sponky pripevnite nádobu do stredu mosta.[2]

  • Tenký most sa môže zlomiť hneď po pripevnení nádoby, ale hrubší a pevnejší špagetový most vydrží.
  • Môžete použiť viacero závesných bodov, aby sa hmotnosť rovnomerne rozložila na celý most.
  • Prípadne môžete umiestniť závažie priamo na vozovku mosta. Tým sa však zvýši pravdepodobnosť, že pri umiestňovaní závažia na most sa vám náhodne zrúti, preto buďte veľmi opatrní.

Získajte zaťažené predmety. Veľkosť a hustota zaťažených predmetov bude opäť závisieť od veľkosti mosta, ktorý ste postavili. V prípade menších mostov sa ako zaťažené predmety hodia mince. Pri väčších mostoch zvážte použitie niečoho, ako sú vrecia s pieskom, alebo ak je váš most pomerne veľký, skutočných závaží zo sady závaží.[3]

  • Uistite sa, že poznáte skutočnú hmotnosť predmetov, ktoré používate, aby ste mohli presne určiť, akú hmotnosť ste pridali do mosta predtým, ako sa zrúti.

Pridajte závažie. Začnite do nádoby pridávať závažia po troškách. Dávajte pozor, aby ste neporušili most alebo aby sa nádoba nerozkývala. To môže byť veľmi nervózny proces.[4]

Pozorujte, ako sa most rúca. Nakoniec pridáte príliš veľkú váhu na to, aby váš most vydržal, a zrúti sa. Po tom, čo si vychutnáte deštrukciu mosta, určte, akú hmotnosť most udržal, a to tak, že vypočítate súčet závaží, ktoré ste na most pridali.[5]

Vráťte sa k rysovacej doske. Teraz si budete chcieť tento proces zopakovať a vykonať drobné zmeny v materiáloch alebo úpravy spôsobu, akým ste most postavili. Cieľom je zistiť, či dokážete postaviť silnejší most, ktorý dokáže udržať väčšiu váhu. Ako pri každom dobrom vedeckom experimente, aj tu bude potrebný pokus a omyl.

Časť 3 zo 4:Spevnenie mosta

Vyberte si najlepšie stavebné materiály. Ak chcete vytvoriť most, ktorý unesie veľké množstvo váhy, budete musieť použiť tie najlepšie materiály. Ako je uvedené vyššie, epoxid je najsilnejším spojovacím prostriedkom, ktorý môžete použiť. Tiež sa chcete uistiť, že máte po ruke dostatok cestovín na výrobu potrebných výstuží vášho mosta.

  • Zvážte výhody a nevýhody rôznych druhov cestovín.Zaoblené špagetové rezance môžu byť lepšie pre niektoré časti mosta, zatiaľ čo sploštené rezance, ako napríklad linguine, môžu byť lepšie pre iné časti.

Navrhnite pevnejší most. Cieľom stavby špagetového mosta je aplikovať teoretické princípy inžinierstva na reálny stavebný projekt. To, ako most navrhnete, má veľký vplyv na celkovú pevnosť mosta. Medzi tipy na stavbu pevnejšieho mosta patrí napr:

  • Použite skôr trojuholníkové ako obdĺžnikové priehradové konštrukcie.
  • Postavte vozovku z viacerých vrstiev cestovín.
  • Strednú vrstvu cestného lôžka z cestovín by ste mali nechať nezlepenú. Určitá flexibilita cestovín pomáha prerozdeliť hmotnosť na vašom moste.

Obmedzte priestor, ktorý musí váš mostík pokrývať. Čím dlhšiu medzeru musí most prekonať, tým ťažšie bude prerozdeliť hmotnosť z jednej oblasti na celý most. Ak je to teda na vás, výroba kratšieho mosta pomôže vášmu mostu udržať väčšiu hmotnosť.[6]

Nájdite rovnováhu. Existuje vzťah medzi hmotnosťou a pevnosťou vášho mostíka. Pridanie väčšieho množstva cestovín do vášho mosta počas stavby, ak je správne postavený, by malo zvýšiť pevnosť, ale tiež zvýšiť hmotnosť. Čím je váš most ťažší, tým je pravdepodobnejšie, že sa pri zaťažení dodatočnou hmotnosťou zrúti. Pri navrhovaní mosta teda nezabudnite zohľadniť jeho hmotnosť.[7]

4. časť zo 4:Prihlásenie mosta do súťaže

Určite, kde môžete súťažiť. Viaceré školy, školské obvody, vedecké múzeá, univerzity a skupiny zamerané na inžinierstvo organizujú súťaže v stavaní špagetových mostov. Nájdite jeden vo svojom okolí a prihláste sa. [8]

  • Niektoré súťaže majú rôzne kategórie pre rôzne typy mostov. Uistite sa, že ste určili, aký typ mosta chcete postaviť do súťaže, a prihláste ho do správnej kategórie.

Pozorne si prečítajte pravidlá. Súťaže v stavaní špagetových mostov majú jedinečné pravidlá týkajúce sa sankcionovaných stavebných materiálov, obmedzení alebo limitov veľkosti, typov a veľkostí závaží atď… Nezabudnite si pozorne prečítať a dodržiavať všetky pravidlá. Nechcete byť diskvalifikovaní.[9]

Hľadajte inšpiráciu. Inšpiráciu pre svoj špagetový most môžete nájsť pri pohľade na skutočné mosty po celom svete. Mosty sú jedinečné inžinierske diela, pričom každý z nich sa stavia podľa veľmi presných špecifikácií. Pohľad na skutočné mosty ako také vám môže poskytnúť niekoľko skvelých nápadov, ako prekonať konkurenciu, keď príde čas.[10]

Cvičenie. Každá súťaž v stavaní špagetového mosta je iná, a preto sa v nej použije iný systém zaťaženia mosta, aby sa zrútil. Je rozumné začať s prípravou skôr a použiť rovnaký typ a umiestnenie závaží na otestovanie pevnosti mosta, ktorý budete stavať. [11]
[12]

  • Pri presúvaní mostíka buďte opatrní. Zatiaľ čo niektoré súťaže v stavaní mostov vyžadujú, aby ste svoj most postavili priamo na mieste, iné môžu vyžadovať, aby ste na súťaž priniesli už postavený most. V takom prípade sa uistite, že máte bezpečný a efektívny spôsob, ako most presunúť z bodu A do bodu B bez toho, aby sa most zlomil alebo oslabil. [13]
    [14]
  • Referencie