Hållbar konstruktion

Temat konstruktion kan handla om många olika saker. Under denna aktivitet har vi diskuterat krafter och undersökt hur de påverkar olika föremål. Vi har med hjälp av Lego konstruerat saker som på olika sätt kan hantera så stora krafter som möjligt.

Broar

Under aktiviteten har vi diskuterat hur vi kan bygga broar på bästa möjliga sätt. Vilka brotyper finns det och vilken av dessa är bäst lämpade att bygga i Lego? Vi har studerat hur broar böjer sig när de belastas och hur det spelar in i hur vi ska tänka när vi designar broar. Vidare diskuterar vi för- och nackdelar med de olika brodesignerna: hängbro, snedkabelbro, bågbro, fackverksbro och balkbro.

Det större delen av dagens pass ägnades åt att bygga broar. Dessa broar skulle hålla för så stor vikt som möjligt, men väga så lite som möjligt. Broarna testades sedan till bristningsgränsen (bokstavligt talat).

I verkligheten byggs också prototyper av broar men i första hand används datorsimuleringar för att se om brokonstruktioner håller för belastning. Förr i tiden när vi inte hade datorer fick vi istället göra experiement på t.ex. följande sätt för att se om en viss brotyp skulle hålla:

Att göra sen

Att bygga broar i olika sorts material är en rolig och genomförbar sak att föra hemma. Ta en bit snöre och bygg en hängbro, eller en rulle ståltråd och bygg en bågbro. Med lite lim och ett gäng glasspinnar kan man bygga en fackverksbro. Försök få bron att hålla för så stor vikt som möjligt i förhållande till sin egen vikt.

Ett kul experiment som nästan har med vridmoment att göra är att prova på gyroskopisk precession. Ta ett cykeldäck och häng det i ett snöre i ena änden av axeln. Sätt snurr på hjulet och låt det hänga från snöret. Vad som händer är svart magi, det är ett av de mest ointuitiva fenomenen inom den klassiska fysiken.

Youtube-kanalen Veritasium har ett par bra filmer om fenomenet. Söker man på veritasium+gyroscope får man upp ett antal bra träffar, dock tyvärr endast på engelska. Detta fenomen har en väldigt stor inverkan på hur helikoptrar fungerar, vilket förklaras bra i en video-serie i youtube-kanelen Smarter every day. Söker man på smarter every day+helicopter och kollar på den fjärde videon i serien får man lära sig hur gyron och helikoptrar hänger ihop. Det rekommenderas starkt att kolla på hela serien, den är välgjord och pedagogiskt bra. Även denna youtube-kanal är på engelska.