Izazov za papirni toranj važna je vježba za studente koji započinju s proučavanjem strukturnih inženjerstvo, jer podučava o raspodjeli opterećenja, kinematici, Newtonovim zakonima gibanja i ostalim važnim principi. U jednostavnoj verziji izazova, studenti grade stabilni toranj od jednog komada papira veličine 8 1/2 x 11 cm. Većina strategija zahtijeva rezanje papira na trake i oblikovanje u nosače. Kada se više ekipa natječe jedna protiv druge, pobjednički tim je onaj koji postigne najviše toranj koji može izdržati unaprijed zadanu količinu sile, poput vjetrića iz ventilatora, bez pada nad.
Dobitna strategija
Najvažniji dio tornja je baza, a iako postoji nekoliko pristupa njegovoj konstrukciji, najstabilnija struktura je jednakostranični tronožac. Budući da opterećenje raspoređuje simetrično, stativ se opire naginjanju bolje od ravnog papira. Tronožac također dodaje visinu kuli.
Nakon što ste konstruirali bazu, iskoristite ostatak papira koji imate za sam toranj. Ako idete prema maksimalnoj visini, morat ćete stvoriti najmanju moguću podlogu, ali nemojte žrtvovati stabilnost radi ekonomičnosti jer toranj možda neće moći podnijeti ni lagani vjetrić.
Nosači za građevinski papir
Svako rješenje ovog izazova uključuje rezanje papira na tanke trake i oblikovanje u nosače. Želite povećati broj nosača koje dobijete od papira. Da biste to učinili, trebali biste rezati tanke trake, ali ako ih režete pretanke, teško ih je oblikovati. Dobar je kompromis između ekonomije i stabilnosti rezanje cijelog lista papira na trake od 1 inča duž njegove širine.
Trake možete oblikovati u nosače na dva načina. Jedno ih je omotati oko olovke kako bi se napravili cilindri, a drugo ih je saviti u cijevi s trokutastim presjecima. Komad trake na oba kraja svakog nosača trebao bi biti dovoljan da ga držite zajedno, ali možda ćete htjeti dodati treći komad trake u sredinu. Ostavite najmanje centimetar na oba kraja svakog nosača nezalijepljenim. To će vam omogućiti da nosače spojite uzdužno.
Izgradite bazu
Za izradu stativa za postolje potrebna su vam najmanje tri nosača. Trebali bi se isticati sa središnjeg vrha, a udaljenost između svake noge trebala bi biti jednaka duljini nosača. Da biste spojili nosače na vrhu, omotajte jedan komad trake oko krajeva nosača kako biste oblikovali cilindar koji može stati u jedan od nosača. Ako vam je ovo previše teško za stisnuti, stisnite krajeve i uvijte ih prije nego što ga zalijepite.
Ako toranj gradite na skliskoj površini, možda ćete imati problema sa stabiliziranjem baze. Jedno od rješenja je povezivanje stopala s još tri nosača kako bi se stvorio trokut. To vam daje manje nosača za izgradnju tornja, tako da neće biti tako visok, ali će biti otporniji na pad.
Podignite Kulu
Toranj oblikujete postavljanjem preostalih nosača u dugačku cijev. Umetnite kraj jednog nosača u kraj drugog i gurnite ih zajedno dok vam traka ne spriječi da ih gurnete dalje. To vam daje jednu cijev koja je dugačka između 40 i 60 centimetara, ovisno o tome koliko ste nosača upotrijebili za bazu. Podignite toranj gurajući jedan kraj duge cijevi na vrh koji čine tri osnovna nosača.
Budući da ste izrezali papir po njegovoj širini, imate kraće nosače nego što biste to učinili kad biste papir rezali po dužini, što znači da toranj ima više spojeva. To je dobra stvar, jer su zglobovi jači od raspona nosača. Međutim, ako ste netko tko voli eksperimentirati, pokušajte izgraditi toranj s identičnim postupkom, ali ovaj put prerežite nosače po duljini papira i usporedite stabilnost dva gotova kule.
Dodatni izazov
Neka natjecanja ne dopuštaju upotrebu vrpce. I dalje možete koristiti ovu strategiju za izgradnju tornja, ali morat ćete pronaći način da nosači ostanu zajedno čineći male rezove na krajevima papira i presavijajući ih. Pri tome budite sigurni da su vam ruke čiste i koristite oštre škare.
