Koji su mostovi najjači za znanstvene projekte?

Mostovi, posebno oni koje su ljudi dizajnirali i gradili, izvor su beskrajnih čuđenja i fascinacije otkad su ljudi prvi put pronašli načine da ih grade. Možda ste se vi i vaši prijatelji igrali mali potoci kao mladi i instinktivno pokušavali graditi male improvizirane mostove od dostupnih štapova i trupaca. Ako je tako, možda možete zamisliti osnovni način na koji su vaši davni preci pristupili istom zadatku, ali iz potrebe, a ne zbog rekreacije i šire.

U suvremenom svijetu, naravno, ogromni mostovi koji prevoze više od desetak prometnih traka i sadrže više cestovnih paluba norma u većim gradovima koji uključuju značajne rijeke ili se povezuju preko malih traka oceanske ili jezerske vode kako bi se povezali s drugom kopnenom masom. Ovi elegantni behemoti dolaze u raznim vrstama, s dizajnom svakog od njih koji odgovara specifičnom rasporedu zemljišta i potrebama prijevoza dotičnog naselja.

Mostovi su vremenski provjereni i nagrađivani tip školskog sajma znanosti ili projekta prirodne znanosti. Ako želite impresionirati svoje mentore i vršnjake, trebali biste odabrati dizajn koji je posebno jak. Neke vrste mostova i njihove podrazrede ovom su zadatku spremnije od drugih.

Postoji pet glavnih vrsta mostova, koji se prvenstveno razlikuju u svom osnovnom obliku, a time i u smislu kako stres koji doživljavaju - i zbog vlastite značajne težine i od prometa - je raspodijeljeni. Šanse su dobre ako živite u glavnom gradu koji ste iskoristili neke ili možda sve ove tipove mostova, vjerojatno bez mogućnosti da navedete više od jednog od njih.

Most snopa: Ovo je najjednostavnija vrsta mosta koja zahtijeva samo ravni raspon, koji podnosi svu napetost ("vuče" naprezanje) tereta mosta, i molovi, koji nose sile kompresije. To su jeftini i lakši za izgradnju od ostalih mostova, ali su slabo prikladni za velike plovne putove jer njihovi pojedinačni rasponi između stupova ne mogu biti jako dugi. Također, iako su jeftini, u većini postavki smatraju se estetski šarmima.

Lučni most: Ova vrsta mosta potječe iz starih rimskih vremena. Favoriziran je zbog svoje ljepote, ali u mnogim slučajevima zemljište koje treba premostiti ne dopušta široku kontaktnu bazu ove vrste mosta. Oni mogu doseći impresivne veličine. Lučni most preko Nova rijeka u zapadnoj Virginiji sagrađenoj 1978. godine ima jedan snažni raspon veći od 3000 stopa.

Truss Bridge: Postoje zapravo najmanje četiri različita dizajna rešetkastih mostova, a njihov broj ovisi o izvoru koji se traži. Ovi su, poput grednih mostova, jeftini i jednostavniji za izradu od većine vrsta mostova, ali jesu neprivlačni za gledanje i slabo pogodni za plovne putove iz istog razloga što su mostovi s gredama - kratka udaljenost između stupova.

Viseći most: Ako ste prije imenovanja ovog članka uspjeli imenovati jednu vrstu mosta, to je najvjerojatnije viseći most, koji svijet cijeni zbog svoje veličine, a inženjeri zbog svoje matematičke i fizičke pamet. The Brooklynski most i drugi viseći mostovi imaju kablove koji vode duž palube i usidreni su za slijetanje na oba kraja kako bi se smanjila napetost; dva (obično) divovska stupa zvana tornjevi apsorbiraju kompresiju, a paluba je ovješena nizom okomitih kabela iz drugog kompleta.

Kablovski most: The Zakimov most u Bostonu je primamljiv primjer ove vrste mosta. Poput visećeg mosta, koristi kablove, a pojedinačni rasponi mogu biti enormno dugi i prelaze 1,6 km. Kablovi, međutim, vode od vrhova tornjeva do kolnika umjesto na svaki kraj mosta.

Za različite stilove umanjenih mostova možete koristiti različite materijale. U nastavku su dati prijedlozi za korištenje običnih karata za igranje, ali slobodno improvizirajte sve dok vaš most zadovoljava definiciju svoje vrste.

Za sve tipove mostova mogli biste koristiti smotuljke toaletnog papira ili papirnatih ručnika ili nešto drugo što je jeftino i lako nabavljivo. Također ćete htjeti dobru zalihu škotske trake, škara, klamerice, špagice, ravnala i možda bušotine.

Model grednog mosta: Sklopite svoje karte pod pravim kutom kako biste napravili stupove i pažljivo zalijepite krajeve drugih karata da biste napravili gredu (špil). Imajte na umu kako postavljanje spojeva na različitim točkama u odnosu na dolje stupove utječe na ono što se događa kada "testirate" čvrstoću mosta pažljivim pritiskanjem prstom. Gdje bi trebali biti spojevi i što se događa kada ih koristite premalo?

Model lučnog mosta: Za ovo je potrebno malo strpljenja i puno trake, ali uputite se na fotografiju postojećeg lučnog mosta. Možete napraviti pojedinačne "cigle" presavijanjem pojedinačnih karata u male kutije i lijepljenjem trakom. Obavezno ugradite nosače za suzbijanje značajnih bočno usmjerenih sila na donjim krajevima mosta.

Model rešetkastog mosta: U nastavku ćete saznati o raznim vrstama rešetkastih mostova, ali važan je aspekt stabilnost trokuta kao geometrijske konstrukcije. Imajte na umu da ako izgradite "okvir s kutijama" s kvadratnim "rasponima" umjesto međusobno povezanih trokuta, struktura je manje stabilna.

Model visećeg mosta: To je teško izvesti sam ako nemate puno vremena i strpljenja. Najlakše je prvo izgraditi tornjeve i palubu, a zatim se poigrati s prilagodbama duljine i napetosti kabela da biste vidjeli što se "osjeća" najjače. Zamislite da ste voditelj projekta prvog ikad visećeg mosta!

Model mosta s kabelskim nosačem: Opet, ovo je prilično razrađen izbor modela, ali pruža dobre šanse za poigravanje idealnom duljinom kabela koji se spuštaju s vrhova tornja. Što mislite da bi se dogodilo da se most ove vrste napravi s asimetričnim veličinama kabela između dvije kule?

U upotrebi je niz različitih stilova rešetkastih mostova. Mostove mostova možete učiniti jednostavnijim štapićima od palica nego igranjem karata; samo imajte na raspolaganju ljepilo za drvo.

Gledano sa strane, rešetka izgleda poput trapeza - pravokutnika sa simetrično nagnutim krajevima, a ne paralelnim. Dijelovi ovog četverostranog okvira su gornji i donji akordi a nazivaju se krajevi postovi. Zovu se unutarnji dijelovi rešetke članova.

• Warren: Ovaj model koristi članove koji čine jednakostranične trokute, ali vertikalnih članova nema.
• Pratt: Ova sorta ima niz mršavih pravokutnika koji sadrže nagnute članove koji čine parove trokuta u pojedinačnim jedinicama.
• Howe: Ovo je vrlo slično Prattu, ali u sredini se "naslonjeni" članovi sastaju na gornjem akordu umjesto na donjem akordu. Bolji je od Pratta u smislu rukovanja kompresijom, a sve ostalo je isto, ali skuplje.
• K rešetka: Kao što mu samo ime govori, ovaj složeni dizajn rešetke uključuje jedinice u obliku slova K i zrcalnu sliku.

Koji je rešetkasti most najjači? To ovisi o materijalima i drugim čimbenicima osim osnovnog dizajna, na isti način na koji neki biciklisti mogu putovati brže od siromašnog vozača u propalu automobilu. Ali kako god bilo, tijekom svih ovih mostova i njihovih dizajna uloženo je puno snažnog rada.