Výzva papírové věže je důležitým cvičením pro studenty, kteří začínají studovat konstrukci inženýrství, protože učí o rozložení zatížení, kinematice, Newtonových zákonech pohybu a dalších důležitých zásady. V jednoduché verzi výzvy studenti postaví stabilní věž z jednoho kusu papíru o rozměrech 8 1/2 x 11 palců. Většina strategií vyžaduje řezání papíru na proužky a jejich tvarování do nosníků. Když proti sobě soutěží více než jeden tým, vítězný tým je tým, který staví nejvyšší věž, která vydrží předem určené množství síly, jako je vánek od ventilátoru, aniž by spadla přes.
Vítězná strategie
Nejdůležitější částí věže je základna, ai když existuje několik přístupů k její konstrukci, nejstabilnější strukturou je rovnostranný stativ. Protože stativ rozděluje zatížení symetricky, odolává překlopení lépe než plochý papír. Stativ také zvyšuje výšku věže.
Poté, co jste postavili základnu, použijte zbytek papíru, který máte pro samotnou věž. Pokud se chystáte na maximální výšku, budete chtít vytvořit nejmenší možnou základnu, ale neobětujte stabilitu kvůli hospodárnosti, protože věž nemusí vydržet ani mírný vánek.
Stavební papírové nosníky
Každé řešení této výzvy zahrnuje řezání papíru na tenké proužky a jejich tvarování do nosníků. Chcete maximalizovat počet nosníků, které získáte z papíru. Chcete-li to provést, měli byste řezat tenké proužky, ale pokud proužky nakrájíte příliš tenké, je obtížné je tvarovat. Dobrým kompromisem mezi hospodárností a stabilitou je rozřezání celého listu papíru na pásy o průměru 1 palce po jeho šířce.
Pásy můžete zformovat do nosníku dvěma způsoby. Jedním z nich je zabalit je kolem tužky, aby se vytvořily válce, a druhým je složit je do trubek s trojúhelníkovými průřezy. Kousek pásky na obou koncích každého nosníku by měl stačit, aby držel pohromadě, ale možná budete chtít přidat třetí kus pásky uprostřed. Na obou koncích každého nosníku nechejte nejméně jeden palec nedotčených. To vám umožní spojit nosníky podélně.
Postavte základnu
K sestavení stativu pro základnu potřebujete minimálně tři nosníky. Měly by se rozprostřít z centrálního vrcholu a vzdálenost mezi každou nohou by měla být stejná jako délka nosníku. Chcete-li spojit nosníky na vrcholu, omotejte jeden konec pásky kolem konců nosníků a vytvořte válec, který se vejde do jednoho z nosníků. Pokud se vám to zdá příliš obtížné, stlačte konce dohromady a před lepením je otočte.
Pokud stavíte věž na kluzkém povrchu, můžete mít potíže se stabilizací základny. Jedním z řešení je spojit chodidla s dalšími třemi nosníky a vytvořit trojúhelník. To vám dává méně nosníků na konstrukci věže, takže nebude tak vysoká, ale bude odolnější vůči pádu.
Postavte věž
Věž vytvoříte spojením zbývajících nosníků dohromady a vytvoříte dlouhou trubku. Vložte konec jednoho nosníku na konec druhého a zatlačte je k sobě, dokud vám páska nezabrání v jejich zatlačení dále. To vám dává jednu trubku, která je někde mezi 40 a 60 palce dlouhá, v závislosti na tom, kolik nosníků jste použili pro základnu. Postavte věž zatlačením jednoho konce dlouhé trubky na vrchol tvořený třemi základními nosníky.
Protože jste řezali papír po jeho šířce, máte kratší nosníky, než kdybyste řezali papír podélně, což znamená, že věž má více spojů. To je dobrá věc, protože klouby jsou pevnější než rozpětí nosníků. Pokud však máte rádi experimenty, zkuste postavit věž stejným postupem, ale tentokrát řezání nosníků po délce papíru a porovnání stability dvou hotových věže.
Zvláštní výzva
Některé soutěže neumožňují použití pásky. Tuto strategii můžete stále použít k postavení věže, ale budete muset najít způsob, jak nosníky udržet pohromadě, a to tak, že na koncích papíru provedete malé řezy a složíte je dohromady. Při tom se ujistěte, že máte čisté ruce, a používejte ostré nůžky.
