ეს სამეცნიერო პროექტი ასწავლის მოსწავლეებს, თუ როგორ უბიძგებენ ან უბიძგებენ ერთმანეთს ძალები მიწისძვრის შესაქმნელად. დაწყებითი სკოლის ნებისმიერი მოსწავლე, საბავშვო ბაღიდან მეექვსე კლასამდე, სიამოვნებით ისწავლის, თუ როგორ ხდება მიწისძვრები ამ პროექტით.
მიწისძვრების დროს ძალების გამოძიება
მიწისძვრები დამანგრეველი ბუნებრივი მოვლენებია და ისინი ანადგურებენ ქონებას ძლიერი სეისმური ტალღებით. შენობების ნგრევის თავიდან ასაცილებლად, ბევრი ინჟინერი აშენებს კონსტრუქციულ ჩარჩოს, რათა გაუძლოს ინტენსიურ სეისმურ ტალღებს.
მასალები
თქვენი 'შენობების' შესაქმნელად, დაიწყეთ შემდეგი მასალების შეგროვებით:
- ორი 16სმ დიამეტრის სტიროქაფის ფირფიტა
- მინიატურული მარშმელოუ
- 6 ან მეტი 2სმ-იანი ხელნაკეთი ჯოხი
- 6 ან მეტი 1სმ-იანი ხელნაკეთი ჯოხი
- მმართველი
- ფანქარი
- ოთხი წიგნი (დაახლოებით იგივე სიგანე)
ინსტრუქციები მყარი ჩარჩოსთვის
დაიწყეთ თქვენი შენობისთვის მყარი ჩარჩოს აშენებით.
- გადადეთ რამდენიმე მინიატურული მარშმელოუ.
- მოატრიალეთ პოლისტიროფის ფირფიტები.
- თითო თეფშზე ფანქრით ოთხი ნახვრეტი გააკეთეთ.
- დაიწყეთ მშენებლობა 2-სმ-იანი ხელნაკეთი ჯოხის ძირისთვის ერთი ან ორი მარშმელოუს გამოყენებით.
- დაათავსეთ ის ხვრელის თავზე, რომელიც თქვენ გააკეთეთ პოლიპროფის ფირფიტისგან.
- დავდოთ მარშმლოუ თეფშზე ნაზად და გავაგრძელოთ დანარჩენი სამი 2სმ-იანი ხელნაკეთი ჯოხი.
- დარწმუნდით, რომ თითოეული ხელნაკეთი ჯოხი დამაგრდება, რადგან ეს არის შენობის ჩარჩოს საფუძველი.
- გაიმეორეთ ხელნაკეთობის დამატებითი ჩხირებით.
- გამოიყენეთ იმდენი ხელნაკეთი ჯოხი, რამდენიც გსურთ და განაგრძეთ მშენებლობა.
ინსტრუქციები არასტაბილური ჩარჩო
გამოიყენეთ მინიატურული მარშმელოუ მსგავსი ჩარჩოს ასაგებად, როგორც ზემოთ მოცემული სტაბილური ჩარჩო.
- მოაბრუნეთ პოლისტიროფის ფირფიტა სახე ქვემოთ.
- დაიწყეთ მშენებლობა ერთი ან ორი მინიატურული მარშმელოუს გამოყენებით 1-სმ-იანი ხელნაკეთი ჯოხისთვის.
- დადეთ ნაზად პოლისტიროფის ფირფიტაზე, როგორც წინა ნაწილში.
- განაგრძეთ აშენება იმდენი ჯოხით და მარშმლოუით, რამდენიც გსურთ.
ძალების სიმულაცია მიწისძვრებში
სამყარო თავსატეხის მსგავსად დინამიურ მრავალრიცხოვან ნაწილებშია თავმოყრილი. თავსატეხის ნაწილებს ეწოდება კონტინენტური ფირფიტები, რომლებიც ერთმანეთს ერწყმის მთელს მსოფლიოში. როდესაც ექსტრემალური ძალები ერთმანეთს ეჯახებიან, სრიალებენ ან იჭრებიან, მიწისძვრები იწყება.
როგორც თქვენ დაასრულებთ თქვენს მტკიცე და არამყარ ჩარჩოს, დროა მოახდინოთ მიწისძვრის ძალების სიმულაცია. ეს სიმულაცია განიხილავს სამი სახის ძალებს მიწისძვრებში: შეკუმშვის, დაჭიმვისა და ათვლის ძალებს.
- შეაგროვეთ ოთხი მსგავსი სიგანის წიგნი და დადეთ ისინი მყარ ზედაპირზე.
- შეხედეთ ორ წიგნს ერთმანეთის გვერდით და დადეთ წიგნების კიდევ ერთი ნაკრები.
- მოათავსეთ შენობის ერთ-ერთი კონსტრუქცია წიგნებს შორის (დაიწყეთ შენობით 2სმ-იანი ჯოხებით).
- გადააადგილეთ წიგნები გვერდიგვერდ ათვლის ძალების გამოყენებით.
- შემდეგი, შეეჯახეთ წიგნებს შეკუმშვის ძალების სიმულაციისას.
- ბოლოს, გაშალეთ წიგნები, რათა ნახოთ, რა ბედი ეწევა შენობის შექმნას დაძაბულობის ძალების ჩვენებას.
- გაიმეორეთ შენობისთვის 1სმ-იანი ხელნაკეთი ჯოხებით.
- თითოეული ტიპის ძალისთვის ჩაწერეთ თქვენი დაკვირვებები. როგორ მოქმედებს თითოეული ტიპის ძალა თითოეულ შენობაზე განსხვავებულად?
რა მოხდა?
შეძელით თუ არა დაკვირვება, რომელი ტიპის შენობის ჩარჩო უძლებდა სხვადასხვა ძალას? შეკუმშვის, ათვლის და დაჭიმვის ეფექტების სიმულაციისას, თქვენ შეიძლება შეამჩნიეთ, რომ 1 სმ სისქის შენობის ჩარჩო კარგად ვერ იკავებდა თავს რაიმე სიმულაციისთვის. თქვენ ასევე შეიძლება შეამჩნიეთ, რომ სტრუქტურა განსხვავებულად იშლებოდა იმ ძალის ტიპზე დაყრდნობით, რომელიც ხორციელდებოდა. შეკუმშვით, სტრუქტურა ცალ მხარეს დაეცემა. დაძაბულობის გამო შენობა სავარაუდოდ შუაში ჩავარდა ან დაინგრა.ათვლის ძაბვისას, სტრუქტურა სავარაუდოდ გადაუგრიხეს ან დაიშალა დაცემამდე.
გამოწვევა
ახლა, როცა შეიტყვეთ იმის შესახებ, თუ როგორ მოქმედებს მიწისძვრის დროს ძალები სხვადასხვა შენობებზე, გადადგით ლაბორატორია ერთი ნაბიჯით წინ.
- შეგიძლიათ შეიმუშაოთ სტრუქტურა, რომელიც გაუძლებს ყველა ამ სიმულაციურ ძალას? შექმენით კიდევ სამი სტრუქტურა იმავე მასალების გამოყენებით და გამოსცადეთ ისინი.
- გამოიკვლიეთ რეალური მიწისძვრები და ნახეთ, როგორ ქმნიან არქიტექტორები შენობებს, რათა გადაურჩნენ მიწისძვრის წარმოქმნილ სეისმურ ტალღებს.
- შეგიძლიათ შეიმუშაოთ სიმულაცია, რომელიც უფრო დიდია ან უფრო ზუსტად წარმოადგენს მასშტაბის ძალას?
შენობის ჩარჩო საკმარისად უსაფრთხო მიწისძვრებისთვის
რა თქმა უნდა, ძალის ოდენობიდან გამომდინარე, თქვენ შეიძლება ნახოთ ვარიაციები თქვენს შედეგებში. თუმცა, არასტაბილური ჩარჩო არ იძლევა უსაფრთხოებას მიწისძვრის დროს. სინამდვილეში, ინჟინრები აპროექტებენ სეისმურად უსაფრთხო შენობებს, სახლებსა და მაგისტრალებს, რათა გაუძლოს ინტენსიურ, ზედაპირულ სეისმურ ტალღებს.დაიმახსოვრე ასევე, რაოდენ დესტრუქციული არ უნდა იყოს მიწისძვრები, ისინი ასევე წარმოადგენს სხვადასხვა რელიეფის შემადგენელ ნაწილს მთელს მსოფლიოში.
