تحقیق علمی و مهندسی در مورد پل جواب خیلی از چراهای کودکان هست.

برای 16 نفر مفید

پروژه پل

هدف:

این پروژه تحقیق در مورد پل به بررسی فیزیک پایه در خصوص پل می پردازد. هدف مورد نظر این است که دانش آموز به واسطه آزمایش اشکالی که به لحاظ ساختاری از قدرت بالایی برخوردارند، درک و تعمق خود را بسط دهند و در این مسیر فاکتورهای بسیاری در حوزه ساخت و مهندسی مد نظر قرار می‌گیرد. پروژه تحقیق در مورد پل ، کاربرد عملی علم فیزیک را در فضای دنیای واقعی نشان می‌دهد.

پرسش های تحقیق در مورد پل

چه نیروهایی روی یک پل عمل می‌کنند؟

برخی از انواع مختلف پل چیست؟

فشار و گشتاور چیست؟

این ها چگونه باید بر روی پل عمل کنند؟

کدام اشکال و طراحی ها، از قدرتمندترین موارد هستند؟

چگونه می توان پل هایی را در برابر شرایط مختلف آب و هوایی و سایر موارد ایجاد نمود؟

فرضیه شما برای هر پلی که خواهید ساخت، چیست؟

چه مصالح و شکلی می‌تواند به بهترین شکل عمل کند؟

پل ها برای استفاده عابرین پیاده، ماشین‌ها ، قطارها و غیره ساخته می‌شوند. آنها باید بر حسب فواصل کوتاه و بلند تعبیه شوند و در برابر نیروهای طبیعت تاب مقاومت داشته باشند. انواع مختلفی از پل وجود دارد که هر یک برای مقاومت و نیروهای خاصی ساخته می‌شوند. برای مثال، یک پل فلزی و تیر عمارت باید بتواند وزن زیادی را طی یک فاصله کوتاه تحمل کند و پل های خوشه‌ای از توان مثلثی شکل بهره می‌جوید، در حالی که پل‌های معلق می‌تواند فشار و گشتاور را در طی یک مسیر بلند تحمل کند. زمانی که مهندیسن دست به طراحی یک پل می‌زنند، باید نیروهای بسیاری را در قبال ساخت یک پل در نظر گیرند. طبق آزمایشاتی که در دست است، مفاهیم ذات علم فیزیک در ساخت یک پل روشن می‌گردد. این آزمایش به دانش آموزان درک بهتری از ساختار تولید بشر را ارائه می‌دهد که در شهرها و یا شهرک‌ها طبق یک مبنای معمول با آن مواجه اند.

مواد لازم:

مواد لازم جهت ساخت پل ماکت را می توان به راحتی از فروشگاه های صنایع دستی و یا خوار و بار فروشی‌ها تهیه کرد.

• چوب بستنی
• خلال دندان
• اسپاگتی
• تفنگ مخصوص چسب حرارتی
• اقلام توازن وزن که بتوان به منظور تست توان پل (مثل قوطی کنسرو و یا بلوک های چوبی، وزنه‌های سبک)
• دفترچه یادداشت
• دوربین (اختیاری)

رویه تحقیق در مورد پل :

• طرح یک پل را روی دفترچه یادداشت خود رسم کنید. اکنون موادی را که می‌خواهید برای ساخت چند مدل از پل خود استفاده کنید را انتخاب کنید. برای مثال شما ممکن است از اسپاگتی، خلال دندان و چوب بستنی مطابق لیست مواد لازم استفاده کنید. شما می‌توانید از مواد مختلفی در این زمینه استفاده کنید.
• سه پل مختلف شما باید به یک اندازه و فاصله ساخته شود، پس تصمیم بگیرید که اندازه آنها چقدر باشد. شما می‌توانید 2 صندلی را به منظور تنظیم اندازه و قد پل‌ها، کنار هم بگذارید.
• از نقاشی، تخیل و خلاقیت خود برای ساختن این سه پل با یک طراحی و طول یکسان به منظور بسط دادن آنها در عرض دو صندلی استفاده کنید. لطفا اگر تصمیم دارید از تفنگ چسب حرارتی استفاده کنید، از یک بزرگتر کمک بگیرد.
• در دفترچه یادداشت خود موارد زیر را دنبال کنید: چقدر از هر یک از این مواد استفاده کرده اید؛ با چه چالش‌هایی برخورد داشته‌ای و فرضیه‌هایی که ممکن است داشته باشید، چقدر در مورد ساخت هر پل مقبول و عملی بوده.
• ممکن است بخواهید پیش از اضافه کردن وزنه، عکسی از پل های خود بگیرید و سپس عکس گرفتن را در طی آزمایش ادامه دهید.
• هر پل را با اضافه کردن یک وزنه در هر سری امتحان کنید. این را تا زمانی که پل بشکند ادامه دهید. هر میزان وزنی را هر پل می‌تواند تحمل کند را ثبت کنید.
• زمانی که شما با طراحی‌های خلاقانه خود، آزمایشات را انجام دادید، روی برخی از انواع مختلف پل‌هایی که مردم در سراسر کشور ساخته‌اند، تحقیق کنید. برای مثال ممکن است یک پل اسکلت فلزی انتخاب کنید. پس از آن قادر خواهید با اسپاگتی، خلال دندان و یک چوب بستنی یک چنین پلی درست کنید.
• به یاد داشته باشید که یکبار دیگر موارد را مطابق با دفترچه خود دنبال کنید. چه میزان از مواد لازم را استفاده کرده اید. با چه چالش هایی روبرو بوده‌اید و فرضیه‌هایی که ممکن است در مورد عملکرد هر چه بهتر پل بکار برید، کدامند.
• ممکن است از پل‌های خود پیش از اضافه کردن وزنه به آن عکس بگیرید و سپس در خلال آزمایشات خود از آن استفاده کنید.
• پل های جدید خود را امتحان کنید. مقایسه شکل ساخته شده آن‌ها با طراحی‌های اولیه شما چگونه است؟ مطمئن شوید که نتایج شما ثبت می‌گردد. چه نیروهایی روی پل شما اعمال می‌گردد؟ شکل 1 و 2 را برای اخذ یک چنین ایده‌هایی در زیر مشاهده کنید.
• شما ممکن است بخواهید پل های بیشتر را برای دیگر نیروهای فیزیکی نظیر فشار و گشتاور درست کنید. چگونه می‌توانید این نیروها را تست کنید.
• شما می توانید در پروژه تحقیق در مورد پل خود قید کنید که آیا فرضیه شما درست بوده یا نه و چرا فکر می‌کنید که آنها درست عمل کرده یا خیر و به طور متغیر چه کاری قصد دارید انجام دهید اگر بخواهید آزمایش خود را برای آینده تکرار کنید.

شکل(1)

شکل(2)