science >> Wetenschap >  >> Geologie

Wetenschapsprojecten om een model van een aardbevingsbestendig huis te maken

Wetenschappers en ingenieurs maken en updaten voortdurend structurele ontwerpen om aardbevingsbestendige structuren over de hele wereld te helpen om levens en eigendommen te redden. Een gebouw dat bestand is tegen een aardbeving kan zwaaien met de trillende beweging of rusten op schuifregelaars om het van de beweging te isoleren. Ingenieurs ontwerpen, testen en herontwerpen structuren in hun werk, en studenten kunnen het proces demonstreren in een wetenschapsproject in de klas.
Rock and Roll
••• Robinson Cartagena Lopez - RoCarLo /Demand Media

For the Rock and Roll science project, de student verzamelt materialen om een aardbevingsbestendig huis te bouwen, zoals indexkaarten, paperclips, houten stokjes, tape en karton. Met behulp van het karton als de voetafdruk van het gebouw, bouwt hij vervolgens een huis uit de beschikbare voorraden in elke gewenste stijl. Een vrijwilliger schudt vervolgens de kartonnen basis en simuleert een aardbeving om te zien hoe het huis standhoudt. De student observeert en registreert elk effect dat de aardbeving op de structuur had. Vervolgens versterkt hij het huis met extra materialen, zoals extra houten stokken over het dak van het huis of meer tape om het huis aan de basis te bevestigen, om de structuur te versterken. De vrijwilliger schudt het huis opnieuw en voert een sterkere aardbeving opnieuw uit om de structurele integriteit van het huis te testen. Een dagboek vergezelt het project en registreert alle gebruikte materialen, bouwtechniek, noodzakelijke verbeteringen en eventuele observaties tijdens het project.
Marshmallow House
••• Robinson Cartagena Lopez - RoCarLo /Demand Media

Om een aardbevingsbestendig huis te maken, assembleert de student tandenstokers (geheel of in tweeën gedeeld) en miniatuur marshmallows om kubussen en driehoeken te vormen. Vervolgens stapelt hij de kubussen en driehoeken op elkaar om een huis te vormen dat breed en kort of smal en lang is. Nadat het huis klaar is, zet de student het op een pan met gelatine. Een vrijwilliger schudt de pan heen en weer om een aardbeving te simuleren, terwijl de student eventuele observaties registreert. Na structurele veranderingen in het huis te hebben aangebracht, kan de vrijwilliger de gelatinebak opnieuw schudden om te zien of de veranderingen de structuur hebben verbeterd. Het bijbehorende tijdschrift moet de constructiematerialen, diagrammen van het structurele ontwerp en alle observaties vastleggen.
Shake, Rattle and Roll
••• Robinson Cartagena Lopez - RoCarLo /Demand Media

The Shake, Rattle and Roll science project daagt studenten uit om drie afzonderlijke huisvoorbeelden te bouwen met behulp van indexkaarten, rietjes, tape en paperclips. Het eerste huis pakt bouwproblemen aan in gebieden met veel impact. De student bouwt een huis dat kort en breed is voor meer stabiliteit of een hoog gebouw met een brede basis en een smalle bovenkant. Het tweede huis is een voorbeeld van een huis op een heuvel, gebouwd met een brede basis of met steunrietjes die het huis verbinden met de heuvel eronder. Een derde huisvoorbeeld demonstreert de bouw van een huis op een rubberen basis die aardbevingsschokgolven kan absorberen om het huis te beschermen. In het rapport dat de huizen vergezelt, legt de student de redenering achter elke structuur in zijn specifieke omgeving uit en hoe het ontwerp aardbevingsbewegingen kan weerstaan.
Tallest Tower
••• Robinson Cartagena Lopez - RoCarLo /Demand Media

Bouwsteenfans zullen genieten van het wetenschapsproject Tallest Tower. Het belangrijkste idee is om de stabiliteit van de hoge structuur te testen tegen de laterale schudkracht die optreedt tijdens een aardbeving. De student bouwt verschillende torens in verschillende hoogten uit bouwstenen, zoals LEGO's, maar behoudt dezelfde basisgrootte voor elke toren. Om een schudtafel te bouwen, plaatst hij vier rubberen ballen tussen twee stukken karton en houdt ze samen met twee elastiekjes. Na een LEGO-basis door de elastiekjes te schuiven, monteert de student een van zijn gebouwen op de basis. Door aan de bovenste laag van de schudtafel te trekken, wordt een aardbevingseffect op het gebouw opnieuw uitgevoerd. Elke toren is getest. In een bijbehorend dagboek moet elke torenhoogte worden vastgelegd en of deze de aardbeving heeft doorstaan.