Como fazer uma torre com um pedaço de papel

O desafio da torre de papel é um exercício importante para os alunos que estão começando seu estudo de estruturas engenharia porque ensina sobre distribuição de carga, cinemática, leis de movimento de Newton e outras importantes princípios. Em uma versão simples do desafio, os alunos constroem uma torre estável com uma única peça de papel de 8 1/2 por 11 polegadas. A maioria das estratégias exige o corte do papel em tiras e a formação de vigas. Quando mais de uma equipe compete entre si, a equipe vencedora é aquela que constrói o mais alto torre que pode suportar uma quantidade predeterminada de força, como a brisa de um ventilador, sem cair sobre.

A parte mais importante da torre é a base e, embora existam várias abordagens para construí-la, a estrutura mais estável é um tripé equilátero. Como distribui a carga simetricamente, o tripé resiste melhor ao tombamento do que um pedaço de papel plano. O tripé também aumenta a altura da torre.

Depois de construir a base, use o resto do papel que você tem para a própria torre. Se você está indo para a altura máxima, você desejará criar a menor base possível, mas não sacrifique a estabilidade para economizar ou a torre pode não ser capaz de suportar até mesmo uma brisa suave.

Cada solução para esse desafio envolve cortar o papel em tiras finas e transformá-las em vigas. Você deseja maximizar o número de vigas que obtém do papel. Para fazer isso, você deve cortar tiras finas, mas se você cortar as tiras muito finas, elas são difíceis de formar. Um bom compromisso entre economia e estabilidade é cortar a folha inteira de papel em tiras de 1 polegada ao longo de sua largura.

Você pode transformar as tiras em vigas de duas maneiras. Uma é enrolá-los em torno de um lápis para fazer cilindros e a outra é dobrá-los em tubos com seções transversais triangulares. Um pedaço de fita adesiva em cada extremidade de cada viga deve ser suficiente para mantê-la unida, mas você pode adicionar um terceiro pedaço de fita no meio. Deixe pelo menos uma polegada em ambas as extremidades de cada viga sem fita. Isso permitirá que você encaixe as vigas no comprimento.

Você precisa de no mínimo três vigas para construir um tripé para a base. Eles devem se espalhar a partir de um vértice central e a distância entre cada um dos pés deve ser igual ao comprimento de uma viga. Para unir as vigas no ápice, enrole um único pedaço de fita ao redor das pontas das vigas para formar um cilindro que caiba dentro de uma das vigas. Se você achar que isso é muito difícil de fazer, aperte as pontas e torça-as antes de prender.

Se você estiver construindo a torre em uma superfície escorregadia, poderá ter problemas para estabilizar a base. Uma solução é conectar os pés com mais três vigas para criar um triângulo. Isso dá a você menos vigas para construir a torre, então ela não será tão alta, mas será mais resistente a quedas.

Você forma a torre encaixando as vigas restantes para formar um tubo longo. Insira a extremidade de uma viga na extremidade de outra e empurre-as juntas até que a fita evite que você as empurre mais. Isso dá a você um único tubo com algo entre 40 e 60 polegadas de comprimento, dependendo de quantas vigas você usou para a base. Erga a torre empurrando uma extremidade do tubo longo para o vértice formado pelas três vigas de base.

Como você cortou o papel ao longo de sua largura, você tem vigas mais curtas do que se cortasse o papel no sentido do comprimento, o que significa que a torre tem mais juntas. Isso é bom, porque as juntas são mais fortes do que os vãos das vigas. No entanto, se você gosta de experimentar, tente construir uma torre com o mesmo procedimento, mas desta vez cortando as vigas ao longo do comprimento do papel e comparando a estabilidade dos dois acabados torres.

Algumas competições não permitem o uso de fita. Você ainda pode usar essa estratégia para construir a torre, mas terá que encontrar uma maneira de fazer as vigas ficarem juntas fazendo pequenos cortes nas pontas do papel e dobrando-as juntas. Certifique-se de que suas mãos estejam limpas ao fazer isso e use uma tesoura afiada.