Paberitorni väljakutse on oluline harjutus õpilastele, kes alustavad struktuuriuuringuid tehnikat, sest see õpetab koormuse jaotust, kinemaatikat, Newtoni liikumisseadusi ja muud olulist põhimõtteid. Väljakutse lihtsas versioonis ehitavad õpilased stabiilse torni ühest 8 1/2 -11-tollisest paberist. Enamik strateegiaid nõuab paberi ribadeks lõikamist ja kandetailideks vormimist. Kui rohkem kui üks meeskond võistleb üksteise vastu, võidab kõige paremini võistkond torn, mis talub etteantud kogust jõudu, näiteks ventilaatori tuul, ilma kukkumiseta üle.
Võitnud strateegia
Torni kõige olulisem osa on alus ja kuigi selle ehitamiseks on mitu lähenemisviisi, on kõige stabiilsem konstruktsioon võrdkülgne statiiv. Kuna see jaotab koorma sümmeetriliselt, peab statiiv kallutamist paremini vastu kui tasane paber. Statiiv lisab tornile ka kõrgust.
Pärast aluse ehitamist kasutage ülejäänud paberit torni enda jaoks. Kui te lähete maksimaalsele kõrgusele, peaksite looma võimalikult väikese aluse, kuid ärge ohverdage stabiilsust säästlikkuse nimel, vastasel juhul ei pruugi torn isegi õrnale tuulele vastu pidada.
Ehitiste paberkandurid
Iga lahendus sellele väljakutsele hõlmab paberi lõikamist õhukesteks ribadeks ja vormimist kandetaladeks. Sa tahad maksimeerida paberist saadud tugede arvu. Selleks peaksite lõikama õhukesed ribad, kuid kui te lõikate ribasid liiga õhukesteks, on neid keeruline moodustada. Hea kompromiss ökonoomsuse ja stabiilsuse vahel on kogu paberilehe lõikamine selle laiuses 1-tollisteks ribadeks.
Ribasid saate kanderaamideks vormida kahel viisil. Üks on pakkida need silindrite valmistamiseks pliiatsi ümber ja teine voltida kolmnurkse ristlõikega torudeks. Iga tala mõlemas otsas olevast teibitükist peaks olema piisav, et seda koos hoida, kuid võite lisada keskele kolmanda teibitüki. Jätke iga tala mõlemast otsast vähemalt tolli lindistamata. See võimaldab teil kanderaamid pikisuunas kokku sobitada.
Ehitage baas
Aluse statiivi ehitamiseks vajate vähemalt kolme kandetala. Need peaksid levima keskmisest tipust ja jalgade vaheline kaugus peaks olema võrdne tala pikkusega. Tippude ühendamiseks tippude külge keerake üks tükk lindid ümber talade otste, moodustades silindri, mis mahub ühe kanderaami sisse. Kui teil on seda liiga raske teha, pigistage enne teipimist otsad kokku ja keerake need kokku.
Kui ehitate torni libedale pinnale, võib teil olla probleeme aluse stabiliseerimisega. Üks lahendus on kolmnurga loomiseks jalgade ühendamine veel kolme talaga. Nii saate torni ehitamiseks vähem tugesid, nii et see ei ole nii kõrge, kuid on kukkumisele vastupidavam.
Püstitage torn
Te moodustate torni, paigaldades ülejäänud kandurid kokku, moodustades pika toru. Sisestage ühe tala ots teise otsa ja lükake need kokku, kuni lint takistab teil neid kaugemale suruda. See annab teile ühe toru, mis on kuskil 40–60 tolli pikk, sõltuvalt sellest, kui palju tugesid aluse jaoks kasutasite. Torni püstitamiseks lükake pika toru üks ots kolme aluspõhja abil moodustatud tipule.
Kuna olete paberi lõiganud kogu laiuse ulatuses, on teil lühemad kandetalad kui siis, kui lõikate paberit pikisuunas, mis tähendab, et tornil on rohkem vuuke. See on hea asi, sest liigendid on tugevamad kui kandetalade sirud. Kui olete aga keegi, kellele meeldib eksperimenteerida, proovige ehitada torn identse protseduuriga, kuid seekord lõigates talad piki paberit ja võrrelda nende kahe valmis stabiilsust tornid.
Lisaväljakutse
Mõni võistlus ei luba linti kasutada. Torni ehitamiseks võite seda strateegiat endiselt kasutada, kuid peate leidma viisi, kuidas kandetala koos püsida, tehes paberi otstesse väikesed sisselõiked ja voltides need kokku. Veenduge, et käed oleksid seda tehes puhtad, ja kasutage teravaid kääre.