La sfida della torre di carta è un esercizio importante per gli studenti che iniziano lo studio dell'ingegneria strutturale perché insegna la distribuzione del carico, la cinematica, le leggi del moto di Newton e altri importanti principi. In una versione semplice della sfida, gli studenti costruiscono una torre stabile da un singolo pezzo di carta da 8 1/2 -by-11-inch. La maggior parte delle strategie richiede il taglio della carta a strisce e la formazione di travi. Quando più di una squadra compete l'una contro l'altra, la squadra vincente è quella che costruisce la torre più alta in grado di sopportare una quantità predeterminata di forza, come la brezza di un ventilatore, senza cadere.
Un vincitore Strategia
La parte più importante della torre è la base, e sebbene ci siano diversi approcci per costruirlo, la struttura più stabile è un treppiede equilatero. Poiché distribuisce il carico simmetricamente, il treppiede resiste meglio di un pezzo di carta piatto. Il treppiede aggiunge anche altezza alla torre.
Dopo aver costruito la base, usa il resto della carta che hai per la torre stessa. Se stai andando per l'altezza massima, ti consigliamo di creare la base più piccola possibile, ma non sacrificare la stabilità per l'economia o la torre potrebbe non essere in grado di sopportare anche una leggera brezza.
Carta da costruzione Girders
Ogni soluzione a questa sfida comporta il taglio della carta a strisce sottili e la formazione di travi. Vuoi massimizzare il numero di travi che ottieni dalla carta. Per farlo, dovresti tagliare delle strisce sottili, ma se tagli le strisce troppo sottili, sono difficili da formare. Un buon compromesso tra economia e stabilità consiste nel tagliare l'intero foglio di carta in strisce da 1 pollice lungo la sua larghezza.
Puoi formare le strisce in travi in due modi. Uno è avvolgerli intorno a una matita per fare cilindri e l'altro è piegarli in tubi con sezioni trasversali triangolari. Un pezzo di nastro alle estremità di ciascuna trave dovrebbe essere sufficiente per tenerlo insieme, ma potresti voler aggiungere un terzo pezzo di nastro nel mezzo. Lasciare almeno un pollice a entrambe le estremità di ciascuna trave non sagomata. Ciò ti consentirà di adattare le travi insieme longitudinalmente.
Costruisci la base
Hai bisogno di almeno tre travi per costruire un treppiede per la base. Dovrebbero allargarsi da un apice centrale e la distanza tra ciascuno dei piedi dovrebbe essere uguale alla lunghezza di una trave. Per unire le travi all'apice, avvolgere un singolo pezzo di nastro attorno alle estremità delle travi per formare un cilindro che possa inserirsi all'interno di una delle travi. Se trovi che sia troppo difficile da fare, stringi le estremità e dale una piega prima di attaccare.
Se stai costruendo la torre su una superficie scivolosa, potresti avere problemi a stabilizzare la base. Una soluzione è quella di collegare i piedi con altre tre travi per creare un triangolo. Questo ti dà meno travi per costruire la torre, quindi non sarà così alta, ma sarà più resistente alla caduta.
Costruisci la torre
Costruisci la torre adattandola rimanenti travi per formare un lungo tubo. Inserisci l'estremità di una trave nell'estremità di un'altra e spingerle insieme finché il nastro non ti impedisce di spingerle più lontano. Questo ti dà un singolo tubo che va da qualche parte tra 40 e 60 pollici di lunghezza, a seconda di quante travi usate per la base. Costruisci la torre spingendo un'estremità del tubo lungo sull'apice formato dalle tre travi di base.
Poiché hai tagliato la carta lungo la sua larghezza, hai travi più corte di quelle che avresti se tagliassi la carta nel senso della lunghezza , il che significa che la torre ha più giunzioni. Questa è una buona cosa, perché le articolazioni sono più forti delle campate delle travi. Tuttavia, se sei qualcuno a cui piace sperimentare, prova a costruire una torre con la stessa procedura, ma questa volta tagliando le travi lungo la lunghezza del foglio e confrontando la stabilità delle due torri finite.
An Sfida extra
Alcune competizioni non consentono l'uso del nastro. Puoi ancora usare questa strategia per costruire la torre, ma dovrai trovare un modo per far stare insieme le travi facendo piccoli tagli alle estremità del foglio e piegandole insieme. Assicurati che le tue mani siano pulite quando fai questo e usa le forbici affilate.
