Введение
Строительство мостов из бальсы часто используется как образовательная технология. Оно может быть частью более масштабного проекта, охватывающего различные области знаний. Как правило, уроки, включающие создание моста из бальсы, затрагивают такие предметы, как физика, инженерия, статическое равновесие или строительные специальности, хотя это может выполняться и независимо от этих дисциплин. Построение моста из бальсы может проводиться после изучения соответствующего раздела или темы, либо же сам процесс проектирования и строительства может помочь учащимся лучше понять изучаемый предмет.
Испытания
Мосты обычно испытывают, прикладывая к ним направленную вниз силу. Способ и место приложения силы варьируются от конкурса к конкурсу. Существует два распространенных метода приложения испытательной силы к мосту:
Подвешивание контейнера (например, мусорного бака) к мосту и загрузка в него известных весов до момента разрушения моста. Испытатель также может медленно добавлять воду или песок в контейнер, пока мост не сломается, а затем взвешивать контейнер, что позволяет более точно определить силу разрушения. Использование механического или пневматического испытательного устройства, которое с возрастающей силой давит на мост до его разрушения. Если используется такое устройство, оно часто оснащено системой автоматического сбора данных о силе, например, датчиком давления или тензодатчиком, подключенным к компьютеру. Этот подход более точен при измерении мостов, имеющих вторичные элементы, которые оказываются прочнее основных. Этот метод также менее разрушителен для моста, поскольку его структура обычно остается целой, так как нагрузка автоматически снимается при разрушении. Из этих двух методов подвешивание контейнера обеспечивает гораздо более впечатляющий эффект. Испытание с помощью пневматического пресса или домкрата часто завершается за несколько секунд. Испытание исключительно прочных мостов может занять до тридцати минут, поскольку вес (часто используется комбинация стальных гирь и песка) добавляется в подвешенный контейнер.
By hanging a container (such as a trash can) from the bridge and loading known weights into the container until the bridge breaks. The tester could also slowly add water or sand to the container until the bridge breaks and then weigh the container, providing a more accurate way to find the breaking force. By using a mechanical or pneumatic testing device that pushes down on the bridge with increasing force until the bridge breaks. If such a testing device is used it is often equipped with a method of automatically gathering force data, such as a pressure sensor or load cell connected to a computer. This approach is more accurate at measuring bridges that have secondary structure that proves to be stronger than the primary structure. This method is also less damaging to the bridge, whose structure usually remains intact since the load is automatically relieved at failure. Of the two, the hanging container method provides by far the greater dramatic effect. Testing with a pneumatic press or ram is often complete in matter of seconds. Exceptionally strong bridges may take up to thirty minutes to test as weight (a combination of steel weights and sand is often used) is added to the suspended container.
Зачет
Существует два основных способа оценки соревнований по строительству мостов из бальсы. Один из них – просто измерение веса, который может выдержать каждый мост. Второй способ – оценка структурной эффективности, часто выражаемая как отношение прочности к весу. Метод, основанный только на весе, наиболее эффективен, когда все участники строят из заданного набора материалов и должны использовать все доступные материалы. Метод отношения прочности к весу предпочтительнее, когда от участников требуется максимально эффективное использование материалов.
Конкурентная оценка
Конкурентная оценка сопоставляет результаты каждого моста с результатами мостов, построенных другими участниками, для определения оценки. Мосту, получившему наивысший балл, присваивается максимальная числовая оценка (например, 100%), а мосту, получившему наименьший балл, но при этом соответствующему всем базовым требованиям, присваивается минимальная оценка (например, 70%). Этот метод гарантирует, что некоторые оценки будут высокими, даже если общее качество мостов невысокое. И наоборот, он также гарантирует, что некоторые оценки будут низкими, даже если все мосты отличаются высоким качеством.
Оценка на основе стандартов
Оценка на основе стандартов устанавливает определенные критерии, которые необходимо выполнить для получения определенной оценки. Например, можно считать, что все мосты, выдерживающие [определенную нагрузку], получают полный балл; мосты, выдерживающие [половину нагрузки], – половину балла, а мосты, выдерживающие меньше [определенной нагрузки], – не получают баллов. Этот метод позволяет каждому мосту потенциально получить полный балл при выполнении критериев. В условиях слабой конкуренции существует риск, что многие участники не получат баллов.