教师工具箱
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本节的目的
本应用部分将帮助学生通过分析摩天大楼来了解如何在现实世界中应用结构稳定性。 本页上的问题可以通过促进课堂讨论或单独让学生在工程笔记本上写下他们的想法来作为小组进行探索。 这可以用作总结性评估，例如家庭作业或课堂形成性评估。 单击此处的 (Google Doc/.docx/.pdf) 获取单独的工程笔记本标题，点击此处 (Google Doc/.docx/.pdf) 获取协作标题。 激励讨论部分提供了一些问题，让学生思考结构稳定性如何发挥作用。
强度和形状很重要
看到高耸入云的建筑物真是令人惊叹。 随着技术的进步，人类建造了比以前更高的摩天大楼。
建造高层建筑意味着克服重力。 早期人类使用石头等非常重的材料来建造坚固的建筑物。 但石头建筑不能成为摩天大楼，因为其结构无法承受那么大的重量。 钢铁和混凝土等发明以及将它们一起用于建筑地基的技术使建筑物能够达到摩天大楼的高度。
建筑物的形状也很重要。 在图中，您可以看到建筑物的顶部永远不会比底部宽。 建筑物的底座需要支撑重量并保持平衡。 风和地震等自然事件可能会导致建筑物摇晃。 顶部比底部更宽的建筑物可能会倒塌！ 它们必须坚固且稳定，才能长时间直立。
激发讨论
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摩天大楼
摩天大楼在大多数主要城市随处可见，是非凡的建筑杰作。 提示学生讨论为什么摩天大楼的稳定性很重要。
问： 哪些因素会导致摩天大楼不稳定？
A: 可能的答案包括摩天大楼的形状、重量（材料）和强度（钢筋）。
问： 描述一下您亲眼所见或从图片中看到的摩天大楼的形状。
A: 可能的答案包括金字塔、长方形和正方形。 学生应该能够注意到，摩天大楼的顶部不能比底部宽，因为这可能会导致摩天大楼变得不稳定（头重脚轻）并翻倒。
问： 摩天大楼的高度有规定吗？
A: 规则因州和国家而异。 然而，对于摩天大楼的高度确实存在一些规则，以免影响空中交通和飞行模式。 另一点需要考虑的是，对于开发商来说，极高的摩天大楼可能不值这个钱。