Les scientifiques et les ingénieurs créent et mettent constamment à jour des conceptions structurelles pour des structures antisismiques dans le monde entier afin de contribuer à sauver des vies et des biens. Un bâtiment qui peut résister à un tremblement de terre peut se balancer avec le mouvement de secousse ou reposer sur des curseurs pour l'isoler du mouvement. Les ingénieurs conçoivent, testent et redéfinissent les structures dans leur travail, et les étudiants peuvent démontrer le processus dans un projet scientifique en classe.
Rock and roll
Pour le projet scientifique Rock and Roll, l'étudiant rassemble des matériaux pour construire une maison antisismique, tels que:
- fiches
- trombones
- des bâtons de bois
- enregistrer
- papier carton
En utilisant le carton comme empreinte du bâtiment, il procède à la construction d'une maison à partir des fournitures disponibles dans le style de son choix. Un volontaire secoue ensuite la base en carton, simulant un tremblement de terre pour voir comment la maison tient. L'élève observe et enregistre tout effet que le tremblement de terre a eu sur la structure. Il renforce ensuite la maison avec des matériaux supplémentaires, tels que des bâtons de bois supplémentaires sur le toit de la maison ou plus de ruban adhésif pour fixer la maison à la base, afin de renforcer la structure. Le volontaire secoue à nouveau la maison, reconstituant un tremblement de terre plus fort, pour tester l'intégrité structurelle de la maison. Un journal accompagne le projet, reprenant tous les matériaux utilisés, la technique de construction, les améliorations qui ont été nécessaires et les éventuelles observations faites au cours du projet.
Maison de guimauve
Pour fabriquer une maison antisismique, l'élève assemble des cure-dents (entiers ou cassés en deux) et des guimauves miniatures pour former des cubes et des triangles. Il empile ensuite les cubes et les triangles pour former une maison large et courte ou étroite et haute. Une fois la maison terminée, l'élève la dépose sur une plaque de gélatine. Un volontaire secoue la casserole d'avant en arrière pour simuler un tremblement de terre pendant que l'élève enregistre ses observations. Après avoir apporté des modifications structurelles à la maison, le volontaire peut à nouveau secouer le moule en gélatine pour voir si les modifications ont amélioré la structure. Le journal d'accompagnement doit enregistrer les matériaux de la structure, les diagrammes de la conception structurelle et toutes les observations.
Secouez, hochet et roulez
Le projet scientifique Shake, Rattle and Roll met les élèves au défi de construire trois exemples de maisons distinctes à l'aide de fiches, de pailles, de ruban adhésif et de trombones. La première maison aborde les problèmes de construction dans les zones à fort impact. L'étudiant construit une maison courte et large pour une plus grande stabilité ou un grand bâtiment qui a une base large et un sommet étroit. La deuxième maison est un exemple de maison à flanc de colline, construite soit avec une base large, soit avec des pailles de support reliant la maison à la colline en contrebas. Un troisième exemple de maison montre la construction d'une maison sur une base en caoutchouc qui peut absorber les ondes de choc du tremblement de terre pour protéger la maison. Dans le rapport qui accompagne les maisons, l'étudiant explique le raisonnement derrière chaque structure dans son environnement particulier et comment la conception peut résister au mouvement sismique.
Tour la plus haute
Les fans de blocs de construction apprécieront le projet scientifique Tallest Tower. L'idée principale est de tester la stabilité d'une grande structure contre la force de secousse latérale qui se produit lors d'un tremblement de terre. L'élève construit différentes tours de différentes hauteurs à partir de blocs de construction, tels que des LEGO, mais conserve la même taille de base pour chaque tour. Pour construire une table à secousses, il place quatre balles en caoutchouc entre deux morceaux de carton et les maintient ensemble avec deux élastiques. Après avoir fait glisser une base LEGO à travers les élastiques, l'élève monte l'un de ses bâtiments sur la base. Tirer sur la couche supérieure de la table vibrante reconstituera un effet de tremblement de terre sur le bâtiment. Chaque tour est testée. Un journal d'accompagnement doit enregistrer chaque hauteur de tour et si elle a subi le tremblement de terre.
