วิธีทำหอคอยจากกระดาษหนึ่งชิ้น

ความท้าทายหอคอยกระดาษเป็นแบบฝึกหัดที่สำคัญสำหรับนักเรียนที่เริ่มศึกษาโครงสร้าง วิศวกรรมศาสตร์ เพราะสอนเรื่องการกระจายโหลด จลนศาสตร์ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน และที่สำคัญอื่นๆ หลักการ ในรูปแบบความท้าทายง่ายๆ นักเรียนสร้างหอคอยที่มั่นคงจากกระดาษขนาด 8 1/2 x 11 นิ้วแผ่นเดียว กลยุทธ์ส่วนใหญ่เรียกร้องให้ตัดกระดาษเป็นเส้นแล้วปั้นเป็นคาน เมื่อมากกว่าหนึ่งทีมแข่งขันกันเอง ทีมที่ชนะคือทีมที่สร้างทีมสูงสุด หอคอยที่สามารถทนต่อแรงที่กำหนดไว้ เช่น ลมพัดจากพัดลมโดยไม่ล้ม fan เกิน.

ส่วนที่สำคัญที่สุดของหอคอยคือฐาน และถึงแม้ว่าจะมีหลายวิธีในการสร้างหอคอย แต่โครงสร้างที่เสถียรที่สุดคือขาตั้งกล้องที่มีด้านเท่ากันหมด เนื่องจากจะกระจายน้ำหนักได้สมมาตร ขาตั้งกล้องจึงทนต่อการพลิกคว่ำได้ดีกว่ากระดาษแผ่นเรียบ ขาตั้งกล้องยังช่วยเพิ่มความสูงให้กับหอคอยอีกด้วย

หลังจากที่คุณสร้างฐานแล้ว ให้ใช้กระดาษที่เหลือสำหรับตัวหอคอยเอง หากคุณกำลังใช้ความสูงสูงสุด คุณจะต้องการสร้างฐานที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่อย่าเสียสละความมั่นคงเพื่อเศรษฐกิจ มิฉะนั้นหอคอยอาจไม่สามารถต้านทานได้แม้ลมพัดเบาๆ

ทุกวิธีแก้ไขปัญหานี้เกี่ยวข้องกับการตัดกระดาษเป็นแผ่นบางๆ แล้วปั้นเป็นคาน คุณต้องการเพิ่มจำนวนคานที่คุณได้รับจากกระดาษให้ได้มากที่สุด ในการทำเช่นนั้น คุณควรตัดแถบบางๆ แต่ถ้าคุณตัดแถบที่บางเกินไป พวกมันจะขึ้นรูปยาก การประนีประนอมที่ดีระหว่างความประหยัดและความมั่นคงคือการตัดกระดาษทั้งแผ่นเป็นแถบขนาด 1 นิ้วตามความกว้าง

คุณสามารถสร้างแถบเป็นคานได้สองวิธี หนึ่งคือการพันมันด้วยดินสอเพื่อทำเป็นทรงกระบอกและอีกอันหนึ่งคือพับให้เป็นหลอดที่มีหน้าตัดเป็นรูปสามเหลี่ยม เทปกาวที่ปลายทั้งสองข้างของคานแต่ละอันก็เพียงพอที่จะยึดเข้าด้วยกัน แต่คุณอาจต้องการเพิ่มเทปที่สามไว้ตรงกลาง ปล่อยเทปกาวที่ปลายทั้งสองข้างของคานแต่ละข้างอย่างน้อยหนึ่งนิ้ว นี้จะช่วยให้คุณพอดีกับคานด้วยกันตามยาว

คุณต้องมีคานอย่างน้อยสามเส้นเพื่อสร้างขาตั้งกล้องสำหรับฐาน พวกเขาควรจะแผ่ออกมาจากยอดกลางและระยะห่างระหว่างเท้าแต่ละข้างควรเท่ากับความยาวของคาน ในการเข้าร่วมคานที่ปลาย ให้พันเทปพันรอบปลายคานเพื่อสร้างรูปทรงกระบอกที่สามารถใส่เข้าไปในคานอันใดอันหนึ่งได้ หากคุณพบว่ามันยากเกินไปที่จะทำ ให้บีบปลายเข้าหากันและบิดมันก่อนที่จะพันเทป

หากคุณกำลังสร้างหอคอยบนพื้นผิวที่ลื่น คุณอาจมีปัญหาในการทำให้ฐานมั่นคง ทางออกหนึ่งคือการต่อเท้ากับคานอีกสามอันเพื่อสร้างรูปสามเหลี่ยม ซึ่งจะทำให้คุณมีคานน้อยลงในการสร้างหอคอย ดังนั้นจึงไม่สูงเท่าที่ควร แต่จะทนต่อการล้มได้มากกว่า

คุณสร้างหอคอยโดยประกอบคานที่เหลือเข้าด้วยกันเพื่อสร้างท่อยาว สอดปลายคานหนึ่งเข้าที่ปลายอีกอันหนึ่งแล้วดันเข้าด้วยกันจนเทปป้องกันไม่ให้คุณดันเข้าไปอีก คุณจะได้หลอดเดียวที่มีความยาวระหว่าง 40 ถึง 60 นิ้ว ขึ้นอยู่กับจำนวนคานที่คุณใช้สำหรับฐาน สร้างหอคอยโดยดันปลายท่อยาวด้านหนึ่งไปบนยอดที่สร้างจากคานฐานทั้งสาม

เนื่องจากคุณตัดกระดาษตามความกว้าง คุณจึงมีคานที่สั้นกว่าที่คุณจะตัดกระดาษตามยาว ซึ่งหมายความว่าหอคอยมีข้อต่อมากกว่า นี่เป็นสิ่งที่ดีเพราะข้อต่อนั้นแข็งแรงกว่าช่วงของคาน อย่างไรก็ตาม หากคุณเป็นคนที่ชอบการทดลอง ลองสร้างหอคอยที่มีขั้นตอนเหมือนกัน แต่ คราวนี้ตัดคานตามความยาวของกระดาษแล้วเปรียบเทียบความคงตัวของทั้งสองที่ทำเสร็จแล้ว หอคอย

การแข่งขันบางรายการไม่อนุญาตให้ใช้เทป คุณยังสามารถใช้กลยุทธ์นี้เพื่อสร้างหอคอยได้ แต่คุณจะต้องหาวิธีที่จะทำให้คานติดกันโดยการตัดปลายกระดาษเป็นชิ้นเล็ก ๆ แล้วพับเข้าด้วยกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามือของคุณสะอาดเมื่อทำเช่นนี้และใช้กรรไกรที่คม