5 Lietas, Ko Lego Bloki Var Iemācīt Jums Par Konstrukciju Inženieriju

{h1}

Lego bloki var iemācīt dažādas konstrukcijas sastāvdaļas. Uzziniet 5 lietas, ko lego bloki var iemācīt jums par konstrukciju inženieriju.

Bloķējot pa vienai plastmasas sadaļai vienlaikus, bērni un pieaugušie visā pasaulē sacenšas, lai izveidotu planētas augstāko Lego struktūru. Viens nesenais rekordists, kura augstums bija 102 pēdas (31,09 metri), izmantoja aptuveni 500 000 bloku, lai augstu paceltos pilsētas gaisā [avots: World Records Academy].

Bet tiem no mums, kas nevēlas izjaukt ierakstus, pat pārdomāta ir pēdu augstuma dizaina izveidošana. Vai jūsu struktūra būs līdzsvarota un netiks apgāzta? Vai bāze ir pietiekami plaša, lai to atbalstītu? Vai jūsu Lego radīšana var izturēt dabas spēkus - vai pat ģimenes kaķi?

Spēlējot apkārt un eksperimentējot ar Lego, sniedzas ārpus bērnības spēles laika. Faktiski šie bloki un izstrādājumi piedāvā praktisku iespēju apgūt pamatus būvniecības inženierija, joma, kurā eksperti izskata līdzīgus jautājumus, veidojot ēkas, tiltus, automašīnas, aizsprostus, stadionus un citas lielas konstrukcijas.

Galīgajai Lego impērijai un reālās pasaules strukturālajai inženierijai ir divas kopīgas lietas: izpratne par fizika un radošums. Kamēr jūs zināt materiālu, ar kuriem strādājat, ierobežojumus, plastiskās radīšanas uzburšanā būs mazāk problēmu - un, iespējams, arī citas struktūras, jo jūs kļūsit modernāks.

Mērogs ir viss, it īpaši, ja vēlaties izveidot slavenā orientiera vai ēkas kopiju. Nākamajā lapā lasiet, kāpēc mērogs ir svarīgs arī inženieriem.

5. Ēka līdz mērogam

Mēroga jēdzieni ir svarīgi gan Lego ēkai, gan konstrukciju inženierijai. Galu galā jūs vēlaties izveidot kaut ko pietiekami lielu jūsu rotaļlietu minifigārai un viņa draugiem, vai ne?

Tā pati koncepcija attiecas uz inženieriem, kas rada telpas, kas ir pietiekami lielas, lai uzņemtu vēlamo cilvēku skaitu. Pat ņemot vērā gala rezultātu, ir svarīgāks iemesls domāt par mērogu: pirms reaģēšanas uz to ir jāplāno un jāmodelē jūsu struktūra - obligāta prasība būvinženieriem un arhitektiem.

Sakiet, ka vēlaties izveidot Eifeļa torņa pārsūtījumu ar Lego ķieģeļiem. Pirms vajadzīgā gabalu skaita apkopošanas ir ieteicams noteikt sava projekta mērogu un to, cik liels tas būs. Tas ļauj izveidot struktūras būtību ar ķieģeļiem mazākā mērogā. Ēkas mērogā liek celtniecības materiālus arī perspektīvā, liekot jums atzīt to ierobežojumus. Jo lielāka struktūra, jo vieglāk būs tajā iekļaut līknes un arkas, pat izmantojot taisnstūrveida ķieģeļus. Ja esat īpaši gatavs izaicinājumam, varat izmantot matemātiku, lai samazinātu iepriekšējo Lego projektu lielumu, sadalot sadaļas vieglāk pārvaldāmos izmēros.

Debesis ir robeža - pat ar Lego izstrādājumiem. Bet vai jūsu struktūra ir funkcionāla? Uzziniet vairāk nākamajā lapā.

Pēcskolas un sabiedrības Lego ēka

Lego ticīgie ir izveidojuši vairākas programmas, lai veicinātu mācīšanos un izklaidi bērniem un pusaudžiem. Pirmā Lego līga ar komandām katrā kontinentā izaicina bērnus projektēt Lego robotus ar pievienotajām funkcijām, ieskaitot kameras, elektroinstalāciju, motorus, riteņus un datoru procesorus, lai atrisinātu īpašas problēmas. Ikviens var izveidot komandu, lai sacenstos. Universitātēs un skolu rajonos notiek arī sacensības, kurās bērni, pusaudži un pieaugušie izklaidējas pamata ēkā vai izveido augsto tehnoloģiju robotus uzdevumu veikšanai. Šie projekti palīdz stiprināt pirmās puses mācīšanos [avots: Vamplew].

4. Kraušanas ierobežojumi

Kraušanas ierobežojumi var ietekmēt to, kā būvinženieri tuvojas dotajam projektam. Lai arī šis termins var neizklausīties pazīstams, tas būtībā ir veids, kā apšaubīt, kas notiks, kad svars vai citi faktori ietekmēs struktūru vai priekšmetu.

Izmantojot Lego ķieģeļus, jūs varat labāk parādīt divus pamatprincipus, ko inženieri uzskata: statiskā iekraušana un dinamiska iekraušana. Statiskā slodze ietver svaru un spiedienu uz konstrukciju, kamēr tā nekustās, savukārt dinamiskā slodze norāda uz to, kā ārējie spēki iedarbojas uz konstrukciju, kamēr tā tiek izmantota. Piemēram, katrai ēkai ir fiziskās robežas attiecībā uz to, ko tā var atbalstīt, - tās statiskā kravnesība. Bet kā ir ar kaut ko mazliet mobilāku - piemēram, lidmašīnu, kas ir izstrādāta, lai pielāgotos pasažieriem un vienmēr mainīgiem lidošanas apstākļiem? Inženieriem jāņem vērā šie faktori, lai pārliecinātos, ka lidmašīnas dinamiskai iekraušanai (ar cilvēkiem un atrodoties lidmašīnā) tā ir droša un efektīva.

Lai pārbaudītu dinamiskos slodzes ierobežojumus, uzbūvējiet Lego tiltu un pēc tam izmantojiet tālvadības automašīnu vai dažāda svara koka kastes automašīnas, lai apskatītu, kā tās ietekmē konstrukciju, pārvietojoties pāri tai. Vai kāds no sijām sprādzē zem pievienotā svara? Spēlēt rotaļlietas ar dinamisku iekraušanu ir daudz efektīvāk nekā lasīt par to mācību grāmatā, kur svari un skaitļi nav taustāmi.

Tālāk mēs runāsim par to, kas jāzina ikvienam nopietnam Lego celtniekam.

3. Kā lencēm

Zinot, kā izmantot ķieģeļus, lai pastiprinātu struktūras izturību, jūs ne tikai iegūsit priekšrocības, izmantojot Lego izstrādājumus, bet tas arī varētu palīdzēt jums apvīt smadzenes ap sarežģītām struktūrām visā jūsu Lego kopienā.

Teiksim, ka jūs izveidojat dīvainu miniatūru ciematu un saprotat, ka viena ēka nav ļoti stabila un tā apgāžas. Pēc paņemšanas jūs saprotat, ka tas joprojām ir salīdzinoši neskarts. Vai vajadzētu to nodot metāllūžņos?

Nav nepieciešams. Uzziniet, vai varat sniegt papildu atbalstu, izmantojot spirdzinošs, vai pievienojot papildu gabalus atbalstam. Būvizstrādātājam triks jāveic ar kopnēm, kolonnām un sijām, bet savienotāju tapas un asis sniegs papildu atbalstu viņa Lego kolēģim. Ir arī prātīgi pajautāt sev: vai jūs sakrājāt neatbilstošus gabalus vai arī jūs uzcēlāt viena veida ķieģeļus viens virs otra? Tādu pašu veidu gabalu izmantošana kraušanai ir laba stratēģija, lai struktūras padarītu stabilākas.

Ģeogrāfija un laika apstākļi ietekmē to, kā inženieri veido struktūru. Kā jūs varat pārbaudīt šos apstākļus, izmantojot Lego produktus?

Būvinženieris pret arhitektu

Lai arī abas profesijas bieži sadarbojas, būvinženieri un arhitekti veic dažādus darbus. Bieži vien arhitekts nāk klajā ar dizainu un strādā kopā ar būvinženieri, lai pārbaudītu plāna drošību un efektivitāti.

2. Dabas veidošana

Vairāki konkursi un vizuālie eksperimenti ir izmantojuši Lego projektus, lai modelētu konstrukcijas kļūmes dabisko notikumu, piemēram, zemestrīču, laikā. Konkurenti uzzina, kā seismiskā slodzevai arī papildu spriedze, ko ēka piedzīvo zemestrīces laikā, ietekmē to neliela mēroga struktūras.

Gan Lego celtnieki, gan būvinženieri kolektīvi atzīst, ka, lai izveidotu izturīgu modeli vai pat reālu ēku, ir jāsaprot seismisko viļņu diapazons un to radītās problēmas. Tā kā daži ziemeļrietumu apgabali piedzīvo gan zemas, gan augstas frekvences zemestrīces, inženieriem ir izaicinājums izstrādāt tādu ēku konstrukcijas, kuras var izturēt abas.

Lai izveidotu stingrākas ēkas, kuras var izturēt zemestrīces, studenti izstrādā konstrukcijas ar smagāku virsu vai ievieto atbalsta atbalsta kopnes starp grīdām vai ēku slāņiem, līdzīgi kā to darītu būvinženieru komanda. Tad viņi izaicina savas struktūras, ievietojot tos zemestrīces simulatoros, lai redzētu, kurš dizains darbojas vislabāk. Ideja ir ļaut dabiskajām inovācijām noturēties, jo daži projekti izvirza jaunas idejas, kuras ir vērts izmēģināt plašākā mērogā.

Kas kopā satur jūsu Lego tilta sastāvdaļas? Nākamajā lappusē uzziniet, ar kuru konstruktīvās inženierijas koncepciju jūs varat apieties savā viesistabā.

1. Sasprindzinājums un saspiešana

Šķiet, ka daži tilti izaicina fiziku, un masīvi gabali ir apturēti. Izrādās, ka tā pati koncepcija, kas to padara iespējamu, darbojas arī mazākā mērogā ar Lego projektiem mājās.

Sasprindzinājums (materiālu vilkšanas spēki) un saspiešana (spiediens uz materiāliem) daudzām konstrukcijām piešķir peldošu efektu. Lego cienītājiem varat izmēģināt apturēt konstrukciju daļas, izveidojot savas arkas un tiltus. Īpaši kopņu tilti izmanto saspringumu un saspiešanu, lai paveiktu darbu. Ir arī svarīgi paturēt prātā materiāla stingrību, jo tas rada vairāk vai mazāk, ja tiek pakļauts papildu spiedienam.

Noklikšķiniet uz priekšu, lai iegūtu vairāk padomu par Lego šķirnes konstrukciju inženieriju.

Ietekme uz mācīšanos

Vienā pētījumā atklājās, ka vidusskolas skolēni, kas piedalījās Lego First programmā, ziņoja, ka jūtas ērtāk un satraukti par inženierzinātnēm un zinātni. [avots: Melchior et al.]. Pat pusaudži ar dažādu izcelsmi guva labumu no personīgās atbildības uzturēšanas par Lego projektu daļu.

Iepazīstieties ar pasaules garāko jūras šķērsošanas tiltu

Iepazīstieties ar pasaules garāko jūras šķērsošanas tiltu

Honkongas-Zhuhai-Makao tilts ir inženierijas brīnums. WordsSideKick.com aplūko šo apbrīnojamo struktūru.



Video Papildinājums: .




Pētniecība


Kā Darbojas Kinesio Lente
Kā Darbojas Kinesio Lente

Virtuālā Realitāte Ietekmē Smadzeņu 'Gps Šūnas'
Virtuālā Realitāte Ietekmē Smadzeņu 'Gps Šūnas'

Zinātne Ziņas


Pokémon Stop: Eksperti Atrod Spēli, Kas Izraisīta Smaile Autoavārijās
Pokémon Stop: Eksperti Atrod Spēli, Kas Izraisīta Smaile Autoavārijās

Drūmais Doktora Seusa Radījumu Karnevāls, Kas Paslēpts Okeānos
Drūmais Doktora Seusa Radījumu Karnevāls, Kas Paslēpts Okeānos

Trakumsērgas Vakcīna Iznāk Reti
Trakumsērgas Vakcīna Iznāk Reti

Divas Trešdaļas Amerikāņu Nav “Ļoti Priecīgi”, Liecina Aptauja
Divas Trešdaļas Amerikāņu Nav “Ļoti Priecīgi”, Liecina Aptauja

Mazāk Par 21 Gadu Vecumu Sievietēm Tiek Veikti Pap Testi
Mazāk Par 21 Gadu Vecumu Sievietēm Tiek Veikti Pap Testi


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com