De uitdaging van de papiertoren is een belangrijke oefening voor studenten die hun studie van bouwtechniek beginnen, omdat deze leert over de verdeling van de belasting, kinematica, Newton's bewegingswetten en andere belangrijke principes. In een eenvoudige versie van de uitdaging bouwen studenten een stabiele toren uit één stuk papier van 8 1/2 bij 11 inch. De meeste strategieën vragen om het papier in reepjes te snijden en tot balken te vormen. Wanneer meer dan één team tegen elkaar concurreert, is het winnende team degene die de hoogste toren bouwt die bestand is tegen een vooraf bepaalde hoeveelheid kracht, zoals de wind van een ventilator, zonder om te vallen.
Een winnende strategie >

Het belangrijkste deel van de toren is de basis, en hoewel er verschillende benaderingen zijn om het te bouwen, is de meest stabiele structuur een gelijkzijdig statief. Omdat het de lading symmetrisch verdeelt, is het statief beter bestand tegen kantelen dan een plat stuk papier. Het statief voegt ook hoogte toe aan de toren.

Nadat je de basis hebt geconstrueerd, gebruik je de rest van het papier dat je hebt voor de toren zelf. Als je voor maximale hoogte gaat, wil je de kleinst mogelijke basis maken, maar offer stabiliteit niet op voor economie of de toren is mogelijk zelfs niet bestand tegen een zacht briesje.
Bouwpapierliggers

Elke oplossing voor deze uitdaging houdt in dat het papier in dunne reepjes wordt gesneden en tot balken wordt gevormd. U wilt het aantal liggers maximaliseren dat u uit de krant haalt. Om dat te doen, moet je dunne reepjes knippen, maar als je de reepjes te dun snijdt, zijn ze moeilijk te vormen. Een goed compromis tussen zuinigheid en stabiliteit is om het hele vel papier over de breedte in stroken van 1 inch te snijden.

U kunt de stroken op twee manieren in balken vormen. De ene is om ze om een potlood te wikkelen om cilinders te maken en de andere is om ze in buizen met driehoekige dwarsdoorsneden te vouwen. Een stuk tape aan beide uiteinden van elke balk moet voldoende zijn om het bij elkaar te houden, maar u kunt een derde stuk tape in het midden toevoegen. Laat ten minste een centimeter aan beide uiteinden van elke balk ongevormd. Hiermee kunt u de liggers in de lengte in elkaar passen.
Bouw de basis

U hebt minimaal drie liggers nodig om een statief voor de basis te bouwen. Ze moeten zich vanuit een centrale top uitstrekken en de afstand tussen elk van de voeten moet gelijk zijn aan de lengte van een ligger. Om de balken aan de top samen te voegen, wikkelt u een enkel stuk tape rond de uiteinden van de balken om een cilinder te vormen die in een van de balken past. Als je dit te moeilijk vindt om te doen, knijp je de uiteinden samen en draai je ze voordat je gaat tapen.

Als je de toren op een glad oppervlak bouwt, heb je misschien moeite met het stabiliseren van de basis. Een oplossing is om de voeten met nog drie balken te verbinden om een driehoek te maken. Dit geeft je minder liggers om de toren te bouwen, dus het zal niet zo hoog zijn, maar het zal beter bestand zijn tegen vallen.
Bouw de toren

Je vormt de toren door de resterende liggers samen te passen om een lange buis te vormen. Steek het uiteinde van de ene balk in het uiteinde van een andere en duw ze tegen elkaar totdat de tape voorkomt dat u ze nog verder kunt duwen. Dit geeft je een enkele buis die ergens tussen de 40 en 60 centimeter lang is, afhankelijk van hoeveel liggers je hebt gebruikt voor de basis. Richt de toren op door het ene uiteinde van de lange buis op de top van de drie basisliggers te duwen.

Omdat u het papier over de breedte hebt gesneden, hebt u kortere liggers dan wanneer u het papier in de lengte snijdt , wat betekent dat de toren meer verbindingen heeft. Dit is een goede zaak, omdat de gewrichten sterker zijn dan de overspanningen van de balken. Als je echter iemand bent die graag experimenteert, probeer dan een toren te bouwen met dezelfde procedure, maar deze keer de balken langs de lengte van het papier af te snijden en de stabiliteit van de twee afgewerkte torens te vergelijken.
Een extra uitdaging

Sommige wedstrijden staan het gebruik van tape niet toe. Je kunt deze strategie nog steeds gebruiken om de toren te bouwen, maar je moet een manier vinden om de balken bij elkaar te houden door kleine sneden in de uiteinden van het papier te maken en ze samen te vouwen. Zorg ervoor dat je handen schoon zijn en gebruik een scherpe schaar.