โครงการวิทยาศาสตร์เพื่อสร้างแบบจำลองบ้านป้องกันแผ่นดินไหว

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรกำลังสร้างและปรับปรุงการออกแบบโครงสร้างให้เป็นโครงสร้างที่ป้องกันแผ่นดินไหวทั่วโลกอย่างต่อเนื่อง เพื่อช่วยชีวิตและทรัพย์สิน อาคารที่สามารถทนต่อแผ่นดินไหวสามารถแกว่งไกวด้วยการเคลื่อนไหวสั่นหรือพักบนตัวเลื่อนเพื่อแยกจากการเคลื่อนไหว วิศวกรออกแบบ ทดสอบ และออกแบบโครงสร้างใหม่ในงานของตน และนักเรียนสามารถสาธิตกระบวนการในโครงงานวิทยาศาสตร์ในห้องเรียนได้

สำหรับโครงงานวิทยาศาสตร์ร็อกแอนด์โรล นักเรียนรวบรวมสื่อเพื่อสร้างบ้านกันแผ่นดินไหว เช่น

• บัตรดัชนี
  
• คลิปหนีบกระดาษ
  
• แท่งไม้
  
• เทป
  
• กระดาษแข็ง

เขาใช้กระดาษแข็งเป็นฐานในการสร้างบ้านจากวัสดุที่หาได้ในทุกรูปแบบที่เขาเลือก อาสาสมัครคนหนึ่งเขย่าฐานกระดาษแข็งเพื่อจำลองแผ่นดินไหวเพื่อดูว่าบ้านทนได้อย่างไร นักเรียนสังเกตและบันทึกผลกระทบใดๆ ที่แผ่นดินไหวมีต่อโครงสร้าง จากนั้นเขาก็เสริมกำลังบ้านด้วยวัสดุเพิ่มเติม เช่น แท่งไม้เสริมบนหลังคาบ้าน หรือใช้เทปกาวเพื่อยึดบ้านเข้ากับฐาน เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้าง อาสาสมัครเขย่าบ้านอีกครั้ง ทำให้เกิดแผ่นดินไหวที่รุนแรงขึ้นอีกครั้ง เพื่อทดสอบความสมบูรณ์ของโครงสร้างของบ้าน วารสารมาพร้อมกับโครงการ บันทึกวัสดุทั้งหมดที่ใช้ เทคนิคการก่อสร้าง การปรับปรุงที่จำเป็น และข้อสังเกตใด ๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างโครงการ

ในการสร้างบ้านที่ป้องกันแผ่นดินไหว นักเรียนจะประกอบไม้จิ้มฟัน (ทั้งหมดหรือหักครึ่งหนึ่ง) และมาร์ชเมลโลว์จิ๋วเพื่อสร้างเป็นลูกบาศก์และสามเหลี่ยม จากนั้นเขาก็วางลูกบาศก์และสามเหลี่ยมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างบ้านที่กว้างและสั้นหรือแคบและสูง หลังจากสร้างบ้านเสร็จแล้ว นักเรียนก็วางลงบนกระทะเจลาติน อาสาสมัครเขย่ากระทะไปมาเพื่อจำลองแผ่นดินไหวในขณะที่นักเรียนบันทึกข้อสังเกตใดๆ ที่เขามี หลังจากเปลี่ยนแปลงโครงสร้างบ้านแล้ว อาสาสมัครสามารถเขย่าถาดเจลาตินอีกครั้งเพื่อดูว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นทำให้โครงสร้างดีขึ้นหรือไม่ วารสารที่แนบมาควรบันทึกวัสดุโครงสร้าง ไดอะแกรมของการออกแบบโครงสร้างและการสังเกตทั้งหมด

โครงการวิทยาศาสตร์ Shake, Rattle and Roll ท้าทายให้นักเรียนสร้างตัวอย่างบ้านสามแบบแยกจากกันโดยใช้บัตรดัชนี หลอด เทป และคลิปหนีบกระดาษ บ้านหลังแรกกล่าวถึงปัญหาการสร้างในพื้นที่ที่มีผลกระทบสูง นักเรียนสร้างบ้านที่สั้นและกว้างเพื่อความมั่นคงที่มากขึ้น หรืออาคารสูงที่มีฐานกว้างและยอดที่แคบ บ้านหลังที่สองเป็นตัวอย่างของบ้านบนเนินเขาที่สร้างด้วยฐานกว้างหรือมีฟางรองรับที่เชื่อมบ้านกับเนินเขาด้านล่าง ตัวอย่างบ้านหลังที่สามแสดงให้เห็นถึงการสร้างบ้านบนฐานยางที่สามารถดูดซับคลื่นกระแทกจากแผ่นดินไหวเพื่อปกป้องบ้านได้ ในรายงานที่มาพร้อมกับบ้าน นักเรียนจะอธิบายเหตุผลที่อยู่เบื้องหลังแต่ละโครงสร้างในสภาพแวดล้อมเฉพาะและวิธีที่การออกแบบสามารถทนต่อการเคลื่อนไหวของแผ่นดินไหว

แฟน ๆ ที่สร้างตึกจะเพลิดเพลินไปกับโครงการวิทยาศาสตร์หอคอยที่สูงที่สุด แนวคิดหลักคือการทดสอบความเสถียรของโครงสร้างสูงกับแรงสั่นสะเทือนด้านข้างที่เกิดขึ้นระหว่างแผ่นดินไหว นักเรียนสร้างหอคอยต่างๆ ด้วยความสูงที่แตกต่างกันออกไป เช่น ตัวต่อเลโก้ แต่ยังคงขนาดฐานเท่าเดิมสำหรับหอคอยแต่ละหลัง ในการสร้างโต๊ะสั่น เขาวางลูกยางสี่ลูกไว้ระหว่างกระดาษแข็งสองแผ่นแล้วยึดไว้ด้วยกันด้วยหนังยางสองอัน หลังจากเลื่อนฐานเลโก้ผ่านแถบยาง นักเรียนก็ยึดอาคารหลังหนึ่งของเขาเข้ากับฐาน การดึงที่ชั้นบนสุดของโต๊ะเขย่าจะทำให้เกิดแผ่นดินไหวบนตัวอาคารอีกครั้ง แต่ละหอคอยได้รับการทดสอบ บันทึกย่อที่มาพร้อมกันควรบันทึกความสูงของหอคอยแต่ละแห่งและไม่ว่าจะทนต่อแผ่นดินไหวหรือไม่