Podurile, în special tipurile proiectate și construite de ființe umane, au fost o sursă de mirare și fascinație nesfârșite încă de când oamenii au găsit pentru prima dată modalități de a le construi. Poate că tu și prietenii tăi v-ați jucat de mici fluxuri în tineri și ați încercat instinctiv să construiți mici poduri improvizate din bețe și bușteni disponibili. Dacă da, vă puteți imagina modul în care strămoșii dvs. de demult au abordat aceeași sarcină, dar mai degrabă din nevoie decât de recreere și pe o scară mai mare.
În lumea modernă, desigur, sunt poduri enorme care transportă mai mult de o duzină de benzi de circulație și care au mai multe punți rutiere normă în marile orașe care includ râuri considerabile sau care se conectează pe fâșii mici de apă din ocean sau lac pentru a se conecta la o altă masă terestră. Acești gigantici eleganți vin într-o varietate de tipuri, cu designul fiecăruia ales pentru a se potrivi amenajării terenurilor specifice și nevoilor de transport ale așezării în cauză.
Podurile sunt un tip testat de timp și onorat în timp de școală științifică sau proiect de știință. Dacă doriți să vă impresionați mentorii și colegii, ar trebui să alegeți un design deosebit de puternic. Unele tipuri de poduri și subclasele lor se pretează acestei sarcini mai ușor decât altele.
Tipuri de poduri
Există cinci tipuri principale de poduri, care variază în primul rând prin forma lor de bază și, prin urmare, în ceea ce privește modul în care stresul pe care îl experimentează - atât din propria greutate considerabilă, cât și din cea a traficului lor - este distribuit. Șansele sunt bune dacă locuiți într-un oraș major pe care l-ați folosit de unele sau poate toate aceste tipuri de poduri, probabil fără a putea numi mai multe dintre ele.
Podul cu grinzi: Acesta este cel mai simplu tip de pod, care necesită doar o dreaptă span, care suportă toată tensiunea (tensiunea "de tragere") a sarcinii podului și piloni, care suportă forțele de compresie. Acestea sunt ieftine și mai ușor de construit decât alte poduri, dar sunt slab potrivite pentru căile navigabile mari, deoarece întinderile lor individuale între piloni nu pot fi foarte lungi. De asemenea, deși sunt ieftine, ele sunt considerate estetice fără farmec în majoritatea setărilor.
Podul arcului: Acest tip de pod datează din epoca romană antică. Este favorizat pentru frumusețea sa, dar, în multe cazuri, terenul care trebuie parcurs nu permite baza largă de contact a acestui tip de pod. Acestea pot atinge dimensiuni impresionante. Un pod arc peste New River în Virginia de Vest construit în 1978 are o singură întindere puternică care depășește 3.000 de picioare.
Podul Truss: De fapt, există cel puțin patru modele individuale diferite de poduri pentru ferme, numărul depinzând de sursa consultată. Acestea, la fel ca podurile cu grinzi, sunt ieftine și mai ușor de construit decât majoritatea tipurilor de poduri, dar sunt neatractiv de privit și slab adaptat pentru căile navigabile din același motiv, podurile cu grinzi sunt - la mică distanță între diguri.
Pod suspendat: Dacă ați reușit să numiți un singur tip de pod înainte de a intra în acest articol, cel mai probabil este pod suspendat, venerat de lume pentru măreția sa și de ingineri pentru matematică și fizică istețime. Podul Brooklyn și alte poduri suspendate au cabluri care rulează de-a lungul punții și ancorate pentru a ateriza la fiecare capăt pentru a compensa tensiunea; două (de obicei) piloni gigant numiți turnuri absorb compresia, iar puntea este suspendată de un set de cabluri verticale de la celălalt set.
Podul cu cablu: Podul Zakim în Boston este un exemplu atrăgător al acestui tip de pod. La fel ca un pod suspendat, folosește cabluri, iar distanțele individuale pot fi extrem de lungi, depășind 1,6 km. Cablurile, totuși, merg de la vârfurile turnurilor până la puntea drumului în loc de la fiecare capăt al podului.
Construirea modelului de poduri
Puteți utiliza diferite materiale pentru diferite stiluri de poduri reduse. Sugestii sunt date mai jos pentru utilizarea cărților de joc obișnuite, dar simțiți-vă liber să improvizați atâta timp cât podul dvs. îndeplinește definiția pentru genul său.
Pentru toate tipurile de poduri, puteți utiliza role de hârtie igienică sau prosoape de hârtie sau altceva care este ieftin și ușor de achiziționat. Veți dori, de asemenea, o cantitate bună de bandă scotch, foarfece, un capsator, șnur, o riglă și poate un perforator.
Modelul podului cu grinzi: Îndoiți cărțile de-a lungul unghiurilor drepte pentru a face cheile și lipiți cu grijă capetele altor cărți pentru a face grinda (pachetul). Rețineți că așezarea joncțiunilor în diferite puncte în raport cu pilonii de mai jos afectează ceea ce se întâmplă atunci când vă "testați" puterea podului, apăsându-l cu atenție cu un deget. Unde ar trebui să fie joncțiunile și ce se întâmplă când folosiți prea puține dintre ele?
Modelul podului arcului: Acesta are nevoie de răbdare și multă bandă, dar se referă la o fotografie a unui pod arc existent pentru îndrumare. Puteți face „cărămizi” individuale prin pliere de cărți individuale în cutii mici și lipirea acestora. Asigurați-vă că includeți bonturi pentru a contracara forțele considerabile direcționate lateral la capetele inferioare ale podului.
Modelul podului de fermă: Mai jos, veți afla despre diferitele tipuri de poduri de fermă, dar aspectul important este stabilitatea triunghiului ca construcție geometrică. Rețineți că, dacă construiți o "fereastră de cutie" cu "întinderi" pătrate în loc de triunghiuri interconectate, structura este mai puțin stabilă.
Modelul podului suspendat: Acest lucru este dificil de realizat singur, cu excepția cazului în care aveți mult timp și răbdare. Este cel mai ușor să construiești mai întâi turnurile și puntea și apoi să te joci cu ajustări ale lungimii și tensiunii cablului pentru a vedea ce „se simte” cel mai puternic. Imaginați-vă că sunteți managerul de proiect al primului pod suspendat!
Model de pod fixat prin cablu: Din nou, aceasta este o alegere de model destul de elaborată, dar oferă o șansă bună de a vă juca cu lungimea ideală a cablurilor care coboară de pe vârfurile turnului. Ce credeți că s-ar întâmpla dacă un pod de acest tip ar fi realizat cu cabluri asimetrice de dimensiuni între cele două turnuri?
Modele de poduri pentru ferme
Există o serie de stiluri diferite de poduri de fermă utilizate. Puteți face mai ușor poduri de fermă folosind bastoane de gheață decât folosind cărți de joc; pur și simplu aveți la dispoziție lipici pentru lemn.
Privit din lateral, o fermă arată ca un trapez - un dreptunghi cu capete înclinate simetric, mai degrabă decât paralele. Părțile acestui cadru pe patru fețe sunt partea superioară și inferioară acorduri iar capetele sunt numite postări. Piesele interioare ale fermei sunt numite membrii.
- Warren: Acest model folosește membri care formează triunghiuri echilaterale, dar nu există membri verticali.
- Pratt: Acest soi are o serie de dreptunghiuri subțiri care conțin membri înclinați spre interior pentru a forma perechi de triunghiuri în unitățile individuale.
- Howe: Acest lucru este foarte asemănător cu Pratt, dar în mijloc, membrii „înclinați” se întâlnesc la coarda de sus în loc de la coarda de jos. Este mai bun decât Pratt în ceea ce privește gestionarea compresiei, toate celelalte fiind aceleași, dar mai costisitoare.
- K fermă: După cum sugerează și numele său, acest design complex de grinzi include unități în forma literei K și a imaginii sale în oglindă.
Care pod pod este cel mai puternic? Acest lucru depinde de materiale și de alți factori în afară de designul de bază, în același mod în care unii bicicliști pot călători mai repede decât un șofer sărac într-un automobil vagabond. În orice caz, de-a lungul timpului s-a depus multă muncă puternică în toate aceste poduri și în proiectele lor.