Проект Прочность конструкции

Исследуйте характеристики здания, которые повышают его устойчивость к землетрясению, используя симулятор землетрясений, сконструированный из кубиков LEGO.

Такс ложилось, что форма земной поверхности постоянно изменяется. Как большие куски печенья, лежащие на слое масла, тектонические плиты, из которых сложена поверхность Земли, движутся, трутся друг о друга и сталкиваются.

 При этом трение создает вибрации на поверхности земли.

 Во время землетрясения, в зависимости от силы колебаний и различных других факторов, здания и сооружения могут быть повреждены или разрушены.

В наши дни можно построить более устойчивые здания, чем десятилетия назад, благодаря научным открытиям, которые стали залогом усовершенствования процесса проектирования.

Создайте симулятор землетрясения.
В модели вибрации, использованной в проекте, применяется поршень, чтобы толкать и тащить тестовую пластину. Уровень мощности мотора в программе определяет амплитуду созданного землетрясения.

Запрограммируйте симулятор.
Эта программа начнется с демонстрации символа .0. на экране. Затем серия действий будет повторена 5 раз. К значению на экране добавится 1, это будет означать мощность вибрации, мотор проработает 2 секунды на этой мощности, а затем программа перейдет в режим ожидания на 1 секунду.

Важно
Если учащиеся хотят испытать более сильное или более слабое землетрясение с помощью данной программы, необходимо изменить количество циклов. Учащиеся должны с легкостью использовать программу самостоятельно.

Исследуйте проект здания
Теперь, когда учащиеся поняли принцип работы симулятора землетрясения, предложите им исследовать различные факторы, изолируя по одной переменной единовременно.

Изменение высоты.
Учащиеся должны использовать низкие и высокие здания с узкими
основаниями (строения А и Б).

Установив высокое здание на вибрирующую основу, учащиеся должны найти наименьшую силу землетрясения, при которой оно обрушится. Затем, с помощью той же программы, они должны проверить, будет ли узкое или низкое здание более устойчивым.

Учащиеся должны быть способны обнаружить, что при той же площади основания низкое здание более устойчиво, чем высотное.

Важно
Поскольку не все моторы реагируют одинаково, возможно, что группы получат в исследовании различные величины.

Изменение ширины основания.
Используя ту же программу, попросите их проверить, может ли высотное здание с узким основанием (здание B) быть устойчивее, чем высотное здание с широким основанием (здание С).

Учащиеся должны быть способны обнаружить, что при большей площади основания высотное здание гораздо устойчивее.