Die Paper Tower Challenge ist eine wichtige Übung für Studenten, die ihr Studium der Strukturwissenschaften beginnen Engineering, weil es über Lastverteilung, Kinematik, Newtonsche Bewegungsgesetze und andere wichtige Prinzipien. In einer einfachen Version der Herausforderung bauen die Schüler einen stabilen Turm aus einem einzigen Stück 8 1/2 x 11 Zoll Papier. Bei den meisten Strategien wird das Papier in Streifen geschnitten und zu Trägern geformt. Wenn mehr als ein Team gegeneinander antritt, ist das Gewinnerteam dasjenige, das am höchsten aufbaut Turm, der einer bestimmten Kraft standhalten kann, wie z Über.
Eine erfolgreiche Strategie
Der wichtigste Teil des Turms ist der Sockel, und obwohl es verschiedene Ansätze gibt, ihn zu bauen, ist die stabilste Struktur ein gleichseitiges Stativ. Durch die symmetrische Lastverteilung ist das Stativ kippsicherer als ein flaches Blatt Papier. Das Stativ erhöht auch den Turm.
Nachdem Sie die Basis gebaut haben, verwenden Sie den Rest des Papiers, das Sie für den Turm selbst haben. Wenn Sie maximale Höhe anstreben, sollten Sie eine möglichst kleine Basis schaffen, aber die Stabilität nicht der Wirtschaftlichkeit opfern, da der Turm möglicherweise nicht einmal einer sanften Brise standhält.
Bau von Papierträgern
Jede Lösung dieser Herausforderung besteht darin, das Papier in dünne Streifen zu schneiden und zu Trägern zu formen. Sie möchten die Anzahl der Träger maximieren, die Sie aus dem Papier erhalten. Dazu solltest du dünne Streifen schneiden, aber wenn du die Streifen zu dünn schneidest, lassen sie sich schwer formen. Ein guter Kompromiss zwischen Wirtschaftlichkeit und Stabilität besteht darin, das gesamte Blatt Papier entlang seiner Breite in 1-Zoll-Streifen zu schneiden.
Sie können die Streifen auf zwei Arten zu Trägern formen. Eine besteht darin, sie um einen Bleistift zu wickeln, um Zylinder zu bilden, und die andere besteht darin, sie zu Röhren mit dreieckigem Querschnitt zu falten. Ein Stück Klebeband an beiden Enden jedes Trägers sollte ausreichen, um es zusammenzuhalten, aber du kannst vielleicht ein drittes Stück Klebeband in der Mitte hinzufügen. Lassen Sie an beiden Enden jedes Trägers mindestens einen Zoll ungebunden. Auf diese Weise können Sie die Träger der Länge nach zusammenfügen.
Baue die Basis
Sie benötigen mindestens drei Träger, um ein Stativ für die Basis zu bauen. Sie sollten sich von einer zentralen Spitze aus spreizen und der Abstand zwischen jedem der Füße sollte der Länge eines Trägers entsprechen. Um die Träger an der Spitze zu verbinden, wickeln Sie ein einzelnes Stück Klebeband um die Enden der Träger, um einen Zylinder zu bilden, der in einen der Träger passt. Wenn Ihnen dies zu schwierig ist, drücken Sie die Enden zusammen und drehen Sie sie vor dem Kleben.
Wenn Sie den Turm auf einer rutschigen Oberfläche aufbauen, haben Sie möglicherweise Probleme, den Sockel zu stabilisieren. Eine Lösung besteht darin, die Füße mit drei weiteren Trägern zu einem Dreieck zu verbinden. Dadurch haben Sie weniger Träger für den Bau des Turms, sodass er nicht so hoch ist, aber widerstandsfähiger gegen Herunterfallen.
Errichte den Turm
Sie bilden den Turm, indem Sie die restlichen Träger zu einem langen Rohr zusammenfügen. Stecken Sie das Ende eines Trägers in das Ende eines anderen und schieben Sie sie zusammen, bis das Band Sie daran hindert, sie weiter zu schieben. Dadurch erhalten Sie ein einzelnes Rohr, das zwischen 40 und 60 Zoll lang ist, je nachdem, wie viele Träger Sie für die Basis verwendet haben. Errichten Sie den Turm, indem Sie ein Ende des langen Rohres auf die Spitze der drei Grundträger schieben.
Da Sie das Papier entlang der Breite geschnitten haben, haben Sie kürzere Träger als wenn Sie das Papier der Länge nach schneiden würden, was bedeutet, dass der Turm mehr Fugen hat. Das ist gut so, denn die Fugen sind stärker als die Spannweiten der Träger. Wenn Sie jedoch experimentierfreudig sind, versuchen Sie, einen Turm mit dem identischen Verfahren zu bauen, aber Schneiden Sie diesmal die Träger entlang der Länge des Papiers und vergleichen Sie die Stabilität der beiden fertigen Türme.
Eine zusätzliche Herausforderung
Bei einigen Wettbewerben ist die Verwendung von Klebeband nicht zulässig. Sie können diese Strategie immer noch verwenden, um den Turm zu bauen, aber Sie müssen einen Weg finden, die Träger zusammenzuhalten, indem Sie kleine Schnitte in die Enden des Papiers machen und sie zusammenfalten. Achten Sie dabei darauf, dass Ihre Hände sauber sind und verwenden Sie eine scharfe Schere.