Zestaw narzędzi dla nauczyciela
-
Cel tej sekcji
Ta sekcja Zastosuj pomoże uczniom zrozumieć, w jaki sposób stabilność konstrukcji jest stosowana w świecie rzeczywistym poprzez analizę drapaczy chmur. Pytania na tej stronie można przeglądać w grupie, ułatwiając dyskusję w klasie lub indywidualnie, prosząc uczniów o zapisanie swoich pomysłów w swoich notatnikach inżynierskich. Można to wykorzystać jako ocenę podsumowującą, taką jak zadanie domowe lub ocena kształtująca w klasie. Kliknij tutaj (Google Doc/.docx/.pdf) , aby wyświetlić rubrykę dotyczącą indywidualnego notebooka inżynieryjnego i tutaj (Google Doc/.docx/.pdf) , aby wyświetlić rubrykę dotyczącą współpracy. Sekcja Motywuj do dyskusji zawiera pytania, które mają skłonić uczniów do zastanowienia się, w jaki sposób stabilność konstrukcji może być użyteczna.
Siła i kształt są ważne
Widok budynków wystarczająco wysokich, aby przebić się przez chmury, budzi podziw. Wraz z rozwojem technologii ludzie budują drapacze chmur, które są jeszcze wyższe niż wcześniej.
Budowanie wysokich budynków oznacza pokonanie grawitacji. Pierwsi ludzie używali bardzo ciężkich materiałów, takich jak kamień, do budowy mocnych budynków. Kamienne budynki nie mogą być jednak drapaczami chmur, ponieważ ich konstrukcja nie jest w stanie utrzymać tak dużego ciężaru. Wynalazki takie jak stal i beton oraz techniki ich wspólnego wykorzystania w fundamentach budynków pozwalają budynkom osiągać wysokość drapaczy chmur.
Kształt budynku również ma znaczenie. Na zdjęciu widać, że budynki nigdy nie są szersze u góry niż u dołu. Podstawa budynku musi utrzymać ciężar i zachować równowagę. Zdarzenia naturalne, takie jak wiatr i trzęsienia ziemi, mogą powodować kołysanie się budynku. Budynki z szerszą górą niż podstawa mogą się przewrócić! Muszą być mocne i stabilne, aby przez długi czas stać w pozycji pionowej.
Motywuj do dyskusji
-
Wieżowce
Wieżowce można zobaczyć w większości dużych miast i są to niezwykłe dzieła architektury. Zachęć uczniów, aby przedyskutowali, dlaczego stabilność drapacza chmur jest ważna.
P: Jakie czynniki mogą powodować niestabilność drapacza chmur?
A: Możliwe odpowiedzi mogą obejmować kształt drapaczy chmur, wagę (materiały) i wytrzymałość (wzmocnienie).
P: Opisz kształt drapaczy chmur, które widziałeś osobiście lub na zdjęciach.
A: Możliwe odpowiedzi mogą obejmować piramidę, prostokąt i kwadrat. Uczniowie powinni pamiętać, że góra drapacza chmur nie może być szersza niż dół, ponieważ może to spowodować niestabilność (góra będzie ciężka) i przewrócenie się.
P: Czy istnieją zasady określające, jak wysoki może być drapacz chmur?
O: Zasady różnią się w zależności od stanu i kraju. Istnieją jednak pewne zasady określające, jak wysoki może być drapacz chmur, aby nie wpływał on na ruch lotniczy i wzorce lotów. Kolejną kwestią do rozważenia jest to, że dla deweloperów niezwykle wysokie drapacze chmur mogą nie być warte swojej ceny.