Mosty, zejména druhy navržené a postavené lidskými bytostmi, byly zdrojem nekonečného údivu a fascinace od doby, kdy lidé poprvé našli způsoby, jak je postavit. Možná jste vy a vaši přátelé jako mladíci hráli malými proudy a instinktivně jste se snažili stavět malé provizorní mosty z dostupných tyčí a klád. Pokud ano, můžete si představit základní způsob, jakým vaši dávní předkové přistupovali ke stejnému úkolu, ale spíše z nouze než z rekreace a ve větším měřítku.
V moderním světě jsou samozřejmě obrovskými mosty, které přepravují více než tucet jízdních pruhů a mají více silnic. Norma ve velkých městech, která zahrnují rozsáhlé řeky nebo se připojují přes malé proužky vody oceánu nebo jezera a připojují se k další pevnině. Tito elegantní monstra přicházejí v různých typech, přičemž každý z nich je navržen tak, aby vyhovoval konkrétnímu půdorysnému uspořádání a přepravním potřebám dané osady.
Mosty jsou časem prověřený a časem prověřený typ školního vědeckého veletrhu nebo vědeckého projektu. Pokud chcete zapůsobit na své mentory a kolegy, měli byste zvolit obzvláště silný design. Některé druhy mostů a jejich podtřídy se k tomuto úkolu hodí snáze než jiné.
Druhy mostů
Existuje pět hlavních typů mostů, které se liší primárně svým základním tvarem, a tedy tím, jak stres, který zažívají - jak z vlastní značné váhy, tak z jejich provozu - je distribuováno. Šance jsou dobré, pokud žijete ve velkém městě, kde jste využili některé nebo možná všechny tyto typy mostů, pravděpodobně aniž byste dokázali pojmenovat více než jeden z nich.
Nosníkový most: Toto je nejjednodušší druh mostu, který vyžaduje pouze přímku rozpětí, které nese veškeré napětí („tahové“ napětí) zatížení mostu, a mola, které nesou tlakové síly. Jsou levné a staví se snadněji než jiné mosty, ale špatně se hodí pro velké vodní cesty, protože jejich individuální rozpětí mezi moly nemůže být příliš dlouhé. I když jsou levné, ve většině prostředí jsou považovány za esteticky bezvadné.
Obloukový most: Tento typ mostu sahá až do starověkých římských dob. Je upřednostňován pro svou krásu, ale v mnoha případech přemostěná země neumožňuje širokou kontaktní základnu tohoto typu mostu. Ty mohou dosáhnout působivých velikostí. Obloukový most přes New River v Západní Virginii postavený v roce 1978 má jediný silný rozpětí přesahující 3 000 stop.
Příhradový most: Ve skutečnosti existují nejméně čtyři různé návrhy jednotlivých příhradových mostů, jejichž počet závisí na konzultovaném zdroji. Ty, stejně jako paprskové mosty, jsou levné a staví se snadněji než většina typů mostů, ale jsou neatraktivní na pohled a špatně vhodné pro vodní cesty ze stejného důvodu jsou paprskové mosty - na krátkou vzdálenost mezi moly.
Visutý most: Pokud jste byli schopni pojmenovat jeden typ mostu, než se ponoříte do tohoto článku, je to pravděpodobně visutý most, ctěný světem pro jeho vznešenost a inženýry pro jeho matematiku a fyziku chytrost. The Brooklynský most a další závěsné mosty mají kabely vedené podél paluby a ukotvené k přistání na každém konci, aby vyrovnaly napětí; dvě (obvykle) obří mola zvaná věže absorbují kompresi a paluba je zavěšena sadou vertikálních kabelů z druhé sady.
Zavěšený most: The Zakimský most v Bostonu je lákavým příkladem tohoto typu mostu. Stejně jako visutý most využívá kabely a jednotlivé rozpětí může být enormně dlouhé, přesahující jednu míli (1,6 km). Kabely však vedou z vrcholů věží na silniční palubu místo na každý konec mostu.
Budování modelových mostů
Pro různé styly zmenšených můstků můžete použít různé materiály. Níže jsou uvedeny návrhy pro používání běžných hracích karet, ale pokud váš most splňuje definici svého druhu, můžete klidně improvizovat.
Pro všechny typy můstků můžete použít role toaletního papíru nebo papírových ručníků nebo něco jiného, co je levné a snadno se získává. Budete také chtít dobrou zásobu skotské pásky, nůžek, sešívačky, provázku, pravítka a možná děrovače.
Model paprskového mostu: Přeložte své karty v pravém úhlu, abyste vytvořili mola, a konce ostatních karet opatrně přelepte dohromady, aby se vytvořil paprsek (balíček). Všimněte si, jak umístění křižovatek v různých bodech vzhledem k níže položeným pilířům ovlivňuje to, co se stane, když „otestujete“ svoji sílu mostu opatrným stisknutím prstu. Kde by měla být křižovatka a co se stane, když je použijete příliš málo?
Model obloukového mostu: Tenhle vyžaduje trochu trpělivosti a hodně pásky, ale pro orientaci se podívejte na fotografii stávajícího obloukového mostu. Jednotlivé „kostky“ můžete vyrobit skládáním jednotlivých karet do krabiček a jejich lepením. Nezapomeňte zahrnout podpěry, které působí proti značným bočně směrovaným silám na spodních koncích mostu.
Model příhradového mostu: Níže se dozvíte o různých typech příhradových mostů, ale důležitým aspektem je stabilita trojúhelníku jako geometrické konstrukce. Pamatujte, že pokud namísto vzájemně propojených trojúhelníků vytvoříte „boxový vazník“ se čtvercovými „rozpětími“, bude struktura méně stabilní.
Model visutého mostu: To je těžké zvládnout sám, pokud nemáte spoustu času a trpělivosti. Nejjednodušší je nejprve postavit věže a palubu a pak hrát s úpravami délky a napětí kabelu, abyste zjistili, co je „nejsilnější“. Představte si, že jste projektovým manažerem vůbec prvního visutého mostu!
Kabelový model mostu: Opět se jedná o docela komplikovanou volbu modelu, ale nabízí dobrou šanci hrát s ideální délkou kabelů sestupujících z vrcholů věže. Co si myslíte, že by se stalo, kdyby byl most tohoto typu vyroben s asymetrickými velikostmi kabelů mezi dvěma věžemi?
Příhradový most vzory
Používá se celá řada různých stylů příhradových mostů. Příhradové můstky můžete vyrábět snadněji pomocí holí než pomocí hracích karet; stačí mít k dispozici lepidlo na dřevo.
Při pohledu z boku vypadá příhradový nosník jako lichoběžník - obdélník se symetricky skloněnými konci, spíše než rovnoběžnými. Části tohoto čtyřstranného rámu jsou horní a dolní akordy a konce jsou volány příspěvky. Vnitřní kusy krovu se nazývají členů.
- Warren: Tento model používá pruty, které tvoří rovnostranné trojúhelníky, ale neexistují žádné svislé pruty.
- Pratt: Tato odrůda má řadu hubených obdélníků obsahujících dovnitř se naklánějící členy, které v jednotlivých jednotkách tvoří dvojice trojúhelníků.
- Howe: Je to velmi podobné Prattovi, ale uprostřed se „naklonění“ členové setkávají na horním akordu místo na spodním akordu. Je lepší než Pratt, pokud jde o zpracování komprese, vše ostatní je stejné, ale nákladnější.
- K příhradový nosník: Jak název napovídá, tento složitý design vazníku zahrnuje jednotky ve tvaru písmene K a jeho zrcadlového obrazu.
Který příhradový most je nejsilnější? To závisí na materiálech a dalších faktorech kromě základní konstrukce, stejně tak mohou někteří cyklisté cestovat rychleji než špatný řidič v zadním automobilu. Ale ať tak či onak, do všech těchto mostů a jejich návrhů se v průběhu času dostalo hodně silné práce.