Was ist eine Zahnstocherbrücke?
Eine Zahnstocherbrücke veranschaulicht das Ingenieurwesen in kleinem Maßstab, um den Schülern strukturelle Stärke, Kapazität, Belastbarkeit und Kreativität beizubringen. In vielen Klassen, Workshops und Wettbewerben bauen die Teilnehmer eine Brücke aus Zahnstochern, die einen breiten Fluss überspannen, eine schwere Last tragen oder dem Zittern standhalten können. Durch Ausprobieren lernen sie Architektur, Bauwesen und Bauingenieurwesen kennen.
Eine der besten Lernmethoden ist der praktische Ansatz. Ausbilder und Professoren aller Stufen kehren zu dem Projekt zurück, bei dem die Schüler aufgefordert werden, nur mit Zahnstochern eine Brücke zu bauen. Neben der Erstellung einer stehenden Zahnstocherbrücke müssen sie möglicherweise andere Anforderungen erfüllen, z. B. nur zwei Ankerpunkte verwenden, nur Dreiecke bilden, die Brücke nur so lang halten usw. Die Regeln legen auch fest, ob flache oder runde Zahnstocher zulässig sind, welche Art von Zahnstochern Kleber zu verwenden, und die Grenze für die Anzahl der Zahnstocher. Bei Wettbewerben wird das am meisten unterstützte Gewicht, ein ungewöhnliches Design, die leichteste Brücke oder eine Brücke über die größte Länge vergeben.
Ein Fachwerk ist eine einfache Zahnstocherbrücke, die vollständig aus Dreiecken besteht. Dreiecke sind eine einzigartige Form, da sie im Gegensatz zu Quadraten das Gewicht gleichmäßig verteilen, ohne zu scheren. Eine Fachwerkbrücke verwendet eine Reihe von Dreiecken in zwei parallelen Wänden, die mit anderen Dreiecken ineinander greifen. Selbst kleine Kinder können eine zwischen zwei Büchern aufgehängte Fachwerkbrücke fertigstellen und ihre Stärke testen, indem sie Pennys in die Mitte legen, bis sie zusammenbricht.
Andere Möglichkeiten für eine Zahnstocherbrücke verwenden andere Formen, um das fokussierte Gewicht zu verteilen. Ein Bogen überträgt das Gewicht auf seine Kanten, ohne sich zu verbiegen, wie es eine gerade Stütze tun würde. Eine Art von Bogen wird Fahrleitung genannt; Die umgekehrte Kurve wird hergestellt, indem eine Kette an zwei Punkten aufgehängt wird. Hängebrücken haben hohe Türme, die lange Kabel mit der horizontalen Straße verbinden. Die Türme dienen als Anker, versteifen die Brücke und entlasten die Straße.
Wenn Sie eine Zahnstocherbrücke bauen, können Sie Ihr Wissen über Zugfestigkeit, Torsion oder Verdrehung, Konstruktion, Tragfähigkeit, Kostenmanagement, den Unterschied zwischen Druck und Zug, Gewichtsverteilung usw. erweitern, unabhängig davon, ob Sie ein Amateurstudent der Naturwissenschaften sind oder Diplom-Ingenieur. Es gibt sogar Computersimulationen, in denen Balken Zahnstocher darstellen, sodass die Schüler virtuell eine Brücke bauen und testen können, ohne auf das Trocknen des Klebstoffs warten zu müssen.