Мост из бальзового дерева

Строительство мостов из пробкового дерева часто используется в качестве образовательной технологии . Это может сопровождаться более крупным проектом, включающим различные области исследования.

Обычно занятия, включающие мост из пробкового дерева, охватывают такие области физики , инженерного дела , статического равновесия или строительных профессий, хотя это можно проводить независимо от любого из этих предметов. Построение моста из пробкового дерева можно выполнить после завершения раздела или раздела, посвященного соответствующей теме, или же процесс проектирования и строительства можно использовать, чтобы помочь учащимся лучше понять желаемую предметную область.

Требования

Хотя существует большое разнообразие проектов мостов из пробкового дерева, студенты, как правило, пытаются построить мост, который сможет выдержать наибольший вес, прежде чем он выйдет из строя. Часто применяются и другие ограничения, но они сильно различаются от одного конкурса к другому.Примерные требования включают в себя:

максимальной массы моста ограничение
требующий минимального пролета
требующие минимальной высоты проезжей части
ограничение физических размеров моста
ограничение размера отдельных кусков пробкового дерева
ограничение количества клея или пробкового дерева, которое можно использовать
требуется проезжая часть, позволяющая проехать транспортному средству указанного размера
ограничение способа размещения частей на мосту (например, отсутствие параллельных соединительных частей)

Тестирование

Мосты обычно испытывают путем приложения к мосту направленной вниз силы. Как и где применяется сила , варьируется от одного соревнования к другому. Существует два распространенных метода приложения испытательной силы к мосту:

Подвешивая контейнер (например, мусорный бак ) к мосту и загружая в него известные грузы, пока мост не сломается. Тестер также может медленно добавлять в контейнер воду или песок до тех пор, пока мост не сломается, а затем взвешивать контейнер, обеспечивая более точный способ определения разрушающей силы.
С помощью механического или пневматического испытательного устройства, которое давит на мост с возрастающей силой, пока мост не сломается. Если используется такое испытательное устройство, оно часто оснащено методом автоматического сбора данных о силе, например, датчиком давления или тензодатчиком, подключенным к компьютеру. Этот подход более точен при измерении мостов, вторичная структура которых оказывается прочнее первичной. Этот метод также менее повреждает мост, конструкция которого обычно остается неповрежденной, поскольку при разрушении нагрузка автоматически снимается.

Из этих двух метод подвесного контейнера обеспечивает гораздо больший драматический эффект. Испытание с помощью пневматического пресса или плунжера часто выполняется за считанные секунды. Испытание исключительно прочных мостов может занять до тридцати минут, поскольку к подвешенному контейнеру добавляется груз (часто используется комбинация стальных гирь и песка). ^[1]

Подсчет очков и выставление оценок

Подсчет очков

Есть два основных способа подсчета очков на соревнованиях по мостам из пробкового дерева. Один из способов — просто измерить, какой вес может выдержать каждый мост. Второй способ – это структурная эффективность, часто выражаемая соотношением прочности и веса. Метод только по весу наиболее эффективен, когда все участники строят из определенного набора материалов и должны использовать все доступные материалы. Метод соотношения прочности к весу предпочтительнее, когда ожидается, что конкуренты будут использовать свои материалы максимально эффективно.

Конкурсная оценка

Конкурсная оценка сравнивает эффективность каждого моста с мостами, построенными другими участниками, для определения оценки. Мосту с самым высоким рейтингом присваивается максимальная числовая оценка (скажем, 100%), а мосту с самым низким баллом, который по-прежнему соответствует всем основным спецификациям, присваивается минимальная оценка (скажем, 70%). ^[2]

Этот метод гарантирует, что некоторые оценки будут высокими, даже если общее качество мостов низкое. И наоборот, это также гарантирует, что некоторые оценки будут низкими, даже в ситуациях, когда все мосты высокого качества.

Оценка на основе стандартов

Оценивание на основе стандартов устанавливает определенные стандарты, которым необходимо соответствовать, чтобы получить определенную оценку. Примером оценки на основе стандартов может быть утверждение, что все мосты, выдерживающие 50 килограммов (110 фунтов), получают полную оценку; мосты, выдерживающие 25 кг (55 фунтов), получают половину зачета, а мосты, выдерживающие менее 10 кг (22 фунта), не засчитываются.

Этот метод позволяет каждому мосту потенциально получить полную оценку, если стандарты соблюдены. В ситуациях, когда конкуренция слаба, этот метод сопряжен с риском того, что многие конкуренты не получат кредита.

См. также

Ссылки

^ Конкурс по строительству моста из Бальзы по физике
^ «Соревнования по мосту Бальса средней школы Каньона» . Архивировано из оригинала 18 мая 2008 г. Проверено 14 мая 2008 г.

Бэррон Б.Дж., Шварц Д.Л., Вай Н.Дж., Мур А., Петрозино А., Зех Л. и др. (1998). Делать с пониманием: уроки исследований проблемного и проектного обучения. Журнал обучающих наук, 7, 271–311.
Додс, РФ (1997). Исследование эффективности проблемного обучения в содействии приобретению и сохранению знаний. Журнал обучения одаренных, 20 (4), 423–437.
Шнайдер Р.М., Крайчик Дж., Маркс Р. и Солоуэй Э. (2002). Успеваемость учащихся в научных классах, основанных на проектах, соответствует национальному показателю научных достижений. Журнал исследований в области преподавания естественных наук, 39 (5), 410–422.

Внешние ссылки

BalsaBridge.com Фотографии, записи и советы конкурса, проводимого ежегодно с 1980 года в региональной средней школе Нотр-Дам в Ванкувере, Британская Колумбия.

[1] Конкурс по строительству моста из Бальзы по физике

[2] «Соревнования по мосту Бальса средней школы Каньона» . Архивировано из оригинала 18 мая 2008 г. Проверено 14 мая 2008 г.

[1]

[2]