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11/7築巢教案工作坊-我是怎麼學會的(11/1的討論)

Q:房子要怎麼蓋才不會倒?要如何把房子蓋的穩?
經過一番討論到底要學什麼跟上網查一些資料之後,我看到一個鐵架的四支腳沒有任何補助跟支撐,可是卻可以站的很穩不會晃動,我問跳跳:「那個架子的四支腳不用補助跟支撐還可以站的穩,是因為上面那一層放東西的平面把它壓住,所以它很穩嗎?」跳跳反問我怎麼想,「還是…因為上面的框架是固定的形狀,因為它的形狀不會改變所以很穩?」跳跳:「我猜應該是因為它是固定的形狀,而且它不是只有這一層,上面還有很多層,所以讓它更穩固。」

我的想法:
如果是靠施壓的方式讓支柱穩固,支柱會不會在穩固之前就因為承受不了壓力而先斷裂?如何增加承受壓力的程度?增加支柱的強度、增加支柱的數量。

一個四角形的框穩不穩?若只加了一條對角線會不會穩?若在中間加了一個X框框穩了嗎?用一個大X固定跟每個角個別固定,哪一個比較穩?我覺得是個別固定。

因為固定形狀而穩固、可以承受壓力的其他例子:腳踏車輪
車幅由中心的車軸延伸出去,有一定的根數跟排列方式,車輪是一種拉力讓它維持圓形,因為它無法改變長度變的更長或更短,所以受壓時受壓的一方會撐住,另一方則會產生拉力。

談著談著,話題回到跳跳今天在工作坊舉例的紙杯杯底,跳跳說她覺得杯底的構造是為了維持形狀,維持杯子的圓。那麼,它是一種撐住的力量把杯子撐開,還是一種拉力拉住了周圍讓杯子呈現圓的狀態?

結合以上的鐵架跟紙杯話題,我們整理出了一個說法,就是:如果要讓一個由12根木頭組合起來的框架穩固,除了用一般普遍的加裝X的木頭跟在四角個別補強之外,有了一個新方法就是在框架中間加一圈固定用的木頭,只要它是在頂端與底部之間就可以有增加穩固的功效,越多圈會越穩固。

紙杯也是如此,如果想讓紙杯更穩固,就在紙杯裡加上與杯底相同構造的圓,一樣是越多越穩,當它充滿整個紙杯,讓紙杯變成〝一塊紙團〞的時候當然是最穩固,能承受的壓力也最大,可是這樣就失去的它身為紙杯的意義,因為這樣無法裝水。

就像如果你要蓋兩層樓的房子,希望它可以承重,所以下面支撐的地方越多越好,把木頭豎起來塞滿整個空間支撐效果最好,可是這樣感覺浪費了一個空間,因為這樣,所以才會先往下挖再做地基,地基的填充物大概是土或水泥,沙子的話就不行。

我的想法:
所以二樓以上的建築只要找的到重心,豎立樑柱就可以支撐起整個樓層,不需要為了支撐而在樓層裡放滿樑柱,因為這樣沒有空間也無法住人。

於是我們聯想到了一個實驗,平常輕易可以被踩扁的可樂罐,要怎麼樣可以加強它的結構,到可以支撐一整個大人的重量呢?
加強它維持形狀的可能性:

1.綁橡皮筋
2.綁膠帶

在猜的時候,我們想像可樂罐如果從上面給他施加壓力,他的邊邊就會變形而扁掉,所以如果加強他的周邊的強度,讓它更可以維持原本的形狀,他應該就可以支撐更重的東西,所以橡皮筋跟膠帶應該都可以。

在猜的時候,跟平常比較不一樣的是,平常會用直覺去猜,但因為前面有先想過一些關於結構的事,所以感覺比較有根據。

實驗結果呢?

其中只有一種可以達到支撐一整個大人的重量,
而且截至目前為止,還沒有重物可以把它踩扁喔~~~~你們猜是哪一種?

想知道到底一罐沒有做過加工的空可樂罐,可以承受的最大公斤數是多少嗎?

想知道綁完橡皮筋的空可樂罐,會增加強度還是…?

想知道究竟什麼東西這麼強?連老大都採不扁喔~~~~

歡迎繼續鎖定築巢教案工作坊!!!
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    hef277 發表在 痞客邦 留言(1) 人氣()