ЛИСТ С ЗАДАНИЕМ ПРОБЛЕМА SHAKE-UP!€¦ · Раздайте материалы...

ВАШЕ ЗАДАНИЕРазработать структуру, которая сможет выдержать землетрясение, а затем проверить ее!

МАТЕРИАЛЫ Структура (на одного человека)• 20–30деревянныхилипластмассовых

палочекдляперемешиваниякофе(5–6дюймовдлиной,илиприблизительно14см)

•¼фунта(100+граммов)пластилина(приблизительнополовинаразмеракулака);незатвердевающийпластилинPlasticine®подходитлучшевсего

• папкадлябумагилитонкийлисткартона(8½x11дюймовилиA4),которыебудутсоздаватьосновувашейструктуры

• линейка

Сейсмостенд • 2кускакрепкогокартона

(приблизительно8½x11дюймовилиA4)• 2толстыекруглыерезинки• 2теннисныхмяча• 2большихзажимадлябумаги• линейкаилипалочкадляперемешивания

краски,чтобысделатьручку• малярнаялента

ОПРЕДЕЛИТЕ ПОТРЕБНОСТЬ Сотнимиллионовлюдейживутвтакихместах,вразличныхстранахмира,гдепроисходятземлетрясения.Большаячастьразрушенийврезультатеземлетрясений-падениепостроенныхструктур(небоскребы,больницы,мосты).Именнопоэтомуоченьважнуюрольиграютинженерныерешения,направленныенаборьбусземлетрясениями.Инженерыспасаютжизнилюдейпроектируятакиезданияиструктуры,которыесмогутвыдержатьсильноеземлетрясение.

ПОИСК ИДЕЙ И РАЗРАБОТКА Сможетеливыразработатьструктуру(используяпалочкидляперемешиваниякофеипластилин),котораябудетустойчивойидостаточнокрепкой,способнойвыдержатьколебаниявозникающиеприземлетрясении?Еевысотадолжнабытькак минимум 8 дюймов. Сделайтеналисткебумагинабросокдлясвоихидей.

СОЗДАНИЕПостройте свою структурунепосредственнонапапке,прикрепивееоснованиенаповерхностьпапки.Спомощьюлинейкипроверьте,чтобыонасоответствоваламинимальнойвысоте.

Создайте сейсмостенд, которыйиспользуютинженерычтобымоделироватьперемещениявозникающиеприземлетрясении.

1.Наденьтекруглыерезинкинаобакускакартонапоихширине.Расположитеихнарасстоянииприблизительнов4дюйма.

СЕЙСМИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

SHAKE-UP!

Примерно 90% всех землетрясений возникают вдоль "Огненного пояса" вокруг Тихого океана.

pbskids.org/designsquad

Информацияодругихинтересныхзанятиях:

ОГ

НЕННЫ

Й ПОЯС

ТИхИЙ ОКЕАН

ЛИСТ С ЗАДАНИЕМ

2.Засуньтедватеннисныхмячавпромежутокмеждукускамикартонаипоместитеихподкаждойкруглойрезинкой.

3.Прикрепителентойлинейку(илипалочкидляперемешиваниякраски)подверхнимкускомкартона,чтобысделатьручку.

ПРОВЕРЯЙТЕ,ОЦЕНИВАЙТЕИМОДЕРНИЗИРУЙТЕ• Проверьтесвоюструктуруспомощьюсейсмостенда.Прикрепитепапкусосвоей

структурой,котораяустановленаповерхпапки,ксейсмостендуспомощьюзажимовдлябумаги.

• Однойрукойудерживайтенижнюючастьсейсмостенданаповерхностиподним,адругойрукойтянитезаручку.Поехали!Землетрясение!

• Каквашаструктуравыдержаласейсмическиетолчки?Еслионаколебалась,покачивалась,опрокинуласьилираспалась-пораееперепроектировать.Необходимосделатьсвоюструктурумаксимальнокрепкойиустойчивой.

• Успех?Переходитенаследующийуровеньисоздайтеещеболеевысокуюструктуру!

Чтоделать,есливашаструктура...• перевернулась?Возможноувасслишкоммаленькаяоснова.

Сделайтеееширеиболеекрепкой.

• разрушилась?Добавьтетреугольныеформы.Треугольникиболеекрепкиеструктуры,чемквадратыилипрямоугольники,потомучтовсетристоронытреугольниканесутчастьзагрузки(вес).

• колеблется?Попробуйтеиспользоватьдиагональныесвязки.Превратитеквадратывтреугольники,добавивдиагональныеопоры,которыеидутотодногоуглаквадратакдругому.

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ И ИЗОБРЕТЕНИЯ В ДЕЙСТВИИ Башня"Небесноедерево"вТокиоэтосамаявысокаябашнявмире(634м.;2 080футов).Онатакжерасположенапрямовцентрезоныземлетрясений.Поэтомуееинженерамиархитекторамнужнобылосоздатьбашнюссамыминовымитехнологиями,которыеустойчивыкземлетрясениям.Одинизспособов,которыеониприменили-установкабашнинатреугольнойоснове,вформепирамиды.Другойспособ-включениемассивныхамортизаторов,поглотителейтолчков,которыесмягчаютдвижениезданиявовремяземлетрясения.Вмарте2011,когдабашнявсеещестроилась,онабылапроверенанапрочность.ВТокиослучилосьогромноеземлетрясениесмагнитудойв9.0баллов.Стойкиекземлетрясениюфункциивэтойбашнесработалипрекрасно.Внейнебылоникакихструктурныхповрежденийиниодинизрабочих-строителей,которыенаходилисьвэтомзданиивовремяземлетрясения,неполучилтравм.

Советы для решения задач

DESIGN SQUAD GLOBAL is produced by WGBH Boston

MAJOR FUNDING PROJECT FUNDING

Major Funding is provided by the National Science Foundation. Project funding is provided by The Lemelson Foundation.

The DESIGN SQUAD GLOBAL material is based on work supported by the National Science Foundation under Grant No. DRL: 1422236. Any opinions, findings, and conclusions or recommendations expressed in this material are those of the author(s) and do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation.

TM/© 2015 WGBH Educational Foundation






CONNECT WITH US

STUDENT HANDOUT FUNDERBLOCK

LEADER NOTES HANDOUT FUNDERBLOCK

"Небесноедерево"вТокио

ПРОДОЛЖЕНИЕ

СЕЙСМИЧЕСКИЕ ТОЛЧКИ!

ВАШЕ ЗАДАНИЕРазработка структуры, которая сможет выдержать землетрясение, а затем проверка ее.

ДЛЯ НЕБОЛЬШИх ГРУППИЛИ ДЛЯ БОЛЬШОГО МЕРОПРИЯТИЯТакойвиддеятельностипозволяетработатьсмалымиибольшимигруппами.Такоезаданиеможновыполнитьвтечениевсего15минут,используядешевыематериалы.Оноинтереснодлядетейкакмладшего,такистаршеговозраста.

МАТЕРИАЛЫ (50 участников)• 1коробкадеревянныхилипластмассовых

палочекдляперемешиваниякофе,длиной5или6дюймов(приблизительно14см),1000штук

• 10фунтов(5кг)пластилина(чтобыукаждогоучастникабылаполовинапригоршнипластилина);незатвердевающийпластилинPlasticine® подходитлучшевсего

• 50тонких(8½x11дюймовилиA4)листовкартона(или25папок,разрезанныхпополам)

• 4или5линеек• 5сейсмостендов(см.инструкциипо

сборкевлисткесзаданием)• 5вывесокСейсмические толчки • 5вывесокУчасток тестирования

Входеэтогозаданиядети:(1)думаютонеобходимостисоздаватьстойкиекземлетрясениямструктурывразличныхстранахмира,(2)определяют,чтонеобходимодлятого,чтобыструктурабылакрепкойидостаточноустойчивой,чтобыонамоглавыстоятьприземлетрясениии(3)проверяютсозданнуюструктурунасейсмостенде(устройствокотороеиспользуютинженерыдлямоделированияземлетрясений).

1. ПОДГОТОВЬТЕСЬ ЗАРАНЕЕ • Прочитайтепримечаниядлялидераилистс

заданием.

• Попробуйтесамивсеэтосделать,чтобывызнали,чтонужноожидатьигдедетямможетпонадобитьсяпомощь.

• Создайтесейсмостенд.См.инструкциипосборкевлисткесзаданием.ПослеокончанияприклейтелентойвывескуСейсмические толчкикверхнейчастиструктуры.

Создайтедваотдельныхучастка,гдебудетпроводитьсяэтозанятие:

• Участокстроительства,гдедетибудутсоздаватьсвоиструктуры.

• Участоктестированиядлятого,чтобыиспользоватьсейсмостенд.ПовесьтездесьвывескуУчасток тестирования.

2.ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ЗАДАНИЕМРаздайтелисткисзаданиямииспроситедетей,чтоонизнаютоземлетрясенияхиущербе,которыйонинаносят.

• Скажитеим,чтосотнимиллионовлюдейживутвразличныхстранахмиравтакихместах,гдеслучаютсяземлетрясения.Укажитенакарте"Огненныйпояс",налисткахсзаданиями,иобъясните,что90%всехземлетрясенийпроисходятнатерриториях,находящихсявокругэтогопоясавТихомокеане.

• Объяснитедвеосновныепричиныущербаотземлетрясений:(1)интенсивные

pbskids.org/designsquad


ПРИМЕЧАНИЯ ДЛЯ ЛИДЕРА

ОГ

НЕННЫ

Й ПОЯС

ТИхИЙ ОКЕАН

Информацияодругихинтересныхзанятиях:

движенияземлии(2)качествозданийиструктур.Иногдаумеренныеземлетрясениявызываютбольшиеразрушения;иногдамассивныеземлетрясенияприводяттолькокнезначительномуущербу-всезависитоттого,хорошолиспроектированызданиявзонеземлетрясения.Именнопоэтомуинженерныерешенияиграюттакуюважнуюрольприземлетрясениях.Мынеможемконтролироватьземлетрясения,номыможемсоздаватьлучшиеструктуры,которыесмогутвыдержатьсильныесейсмическиетолчки.Инженерывовсеммиреизобретаютновыеспособысозданиянебоскребов,больниц,школимостов,которыесмогутвыдерживатьземлетрясения,сохраняяжизньлюдейипредотвращаяущербнамиллиардыдолларов.Нозащищенныеотземлетрясенийзданияэтодорогоеудовольствие.Многиебедныестранынеимеютфинансовыхресурсовчтобысоздаватьих.

• Скажитедетям:Вы будете создавать структуры, которые могут выдержать землетрясения. Как можно узнать о том, является ли ваше здание крепким и безопасным? Вы будете проверять это вопрос, точно так же, как проверяют его инженеры, используя сейсмостенд. Продемонстрируйтето,какработаетсейсмостенд.Скажитеим:Он совершает такие же поступательные движения вперед-назад, как и землетрясения. Инженеры используют большие сейсмостенды для проверки моделей структур, которые они хотят создать.

3. ПОИСК ИДЕЙ И РАЗРАБОТКАПокажитедетямпалочкидляперемешиваниякофеипластилиниспроситеих,каконисмогутиспользоватьэтиматериалыдлясозданияструктуры.Скажитеим,чтоонадолжнаиметьвысотуне менее 8 дюймов.Спроситеследующее:Как вы сделаете каркас крепким, чтобы он не разрушился когда вы будете трясти его? Сделайте на листке бумаги набросок для своих идей.

4. СОЗДАНИЕ Раздайтематериалыипопроситедетейсоздатьсвоиструктурынепосредственнонапапке.(Когдаонибудутпроводитьтестированиеониприкрепятпапкуксейсмостендуспомощьюзажимовдлябумаг.

Еслиудетейбудутвозникатьпроблемы-неспешитесразужепредлагатьимрешения.Пустьониподумаютотом,почемуихструктурынеустойчивые,ипустьонинайдутпутидляукрепленияструктур.

Чтоделать,еслиструктурадетей...• перевернулась?Попроситеихсоздатькрепкуюосновуперед

тем,какдобавлятьвысотувсвоейструктуре.Лучшевсегоработаетоснова,котораяширокаяитвердозакреплена.Убедитесьвтом,чтокаждаячастьосновыприсоединенакоднойилинесколькимдругимчастям.

• распалась?Вцелом,чембольшетреугольниковиспользуютдетиприсозданииструктуры,темболеекрепкойбудетихструктура.Треугольникиболеекрепкиеформычемпрямоугольникииквадраты,потомучтовсетристоронытреугольниканесутчастьнагрузки(вес).

• колеблется?Чемвышеструктура,тембольшевероятностьтого,чтоонабудетколебаться.Пустьдетипроверят,чтобывсечастибылинадежнозакрепленынасвоихместах,илипредложитеимдобавитьпоперечныекреплениядляповышенияустойчивости.Добавлениедиагональныхсвязок,которыеидутотодногоуглаквадратакдругому,превращаеттакойквадратвтреугольники,делаяегоболеесильнойформой.














CONNECT WITH US

STUDENT HANDOUT FUNDERBLOCK

LEADER NOTES HANDOUT FUNDERBLOCK

5. ТЕСТ Пускайдетипроверятсвоиструктурынасейсмостенде.• Прикрепитепапкусоструктурой,расположеннойнаверху

папки,ксейсмостендуспомощьюзажимовдлябумаг.

• Удерживайтенижнюючастьсейсмостенданаповерхностиподним.Попроситедетейпотянутьзаручку,азатемотпуститьее.Чтопроизошло?

• Когдаонибудутпроводитьтестированиеспроситеследующее:

♦ Как это тестирование помогло вам понять сущность вашей структуры?

♦ Какие сильные стороны есть в вашей конструкции? Какие в ней слабые стороны?

♦ Безопасно ли бы вы чувствовали себя в своей структуре во время землетрясения?

♦ Что вы можете сделать для того, чтобы сделать свою структуру еще более стойкой при землетрясениях?

Объясните,чтотестированиеэтооднаизсамыхважныхчастейприразработках.Этовозможностьузнатьотом,какиедеталиконструкциинуждаютсявусовершенствовании.

Многиедетинезахотятпроводитьтестированиедотехпор,покаонинепочувствуют,чтосоздалисовершеннуюструктуру.Призывайтеихпроверятьпроцессавходесозданияструктуры,чембольшеонитестируют,тембольшеонибудутузнаватьосвоейструктуреипониматьто,каксделатьееболеебезопасной.

6.ОЦЕНКАИМОДЕРНИЗАЦИЯЕслиструктурадетейколебалась,качалась,опрокинуласьилиразрушилась-пораееперепроектировать.Еслиихструктурахорошовыдержаланагрузкина сейсмостенде-призывайтеихсоздатьещеболеевысокуюструктуру!

7.ОБСУДИТЕТО,ЧТОПРОИЗОШЛОПопроситедетейобсудитьсвоиконструкцииито,каконирешилилюбыепроблемы,которыеунихвозникали.

• Какойэлементвашейконструкцииявляетсясамымлучшим?Почему?

• Какиебылидругиеспособыдлятого,чтобысделатьструктурукрепкойиустойчивой?

• Почемубылонеобходимопротестироватьвашуструктуру?

• Еслибыувасбылобольшевремени,какиеконструктивныеизменениявыдобавилибы, чтобы сделать свою структуру еще более устойчивой?



Готовы к тестированию!


S!

C I S

MI

ES H

A KE -

UP

DES

IGN

SQ

UA

D G

LOB

AL

is p

rod

uce

d

by

WG

BH

Bo

sto

n

MA

JOR

FU

ND

ING

PR

OJE

CT F

UN

DIN

G

Maj

or F

undi

ng is

pro

vide

d by

the

Nat

iona

l Sci

ence

Fou

ndat

ion.

Pro

ject

fun

ding

is p

rovi

ded

by T

he L

emel

son

Foun

dation

.

The

DES

IGN

SQ

UAD

GLO

BAL

mat

eria

l is

base

d on

wor

k su

ppor

ted

by t

he N

atio

nal S

cien

ce F

ound

atio

n un

der

Gra

nt N

o. D

RL:

142

2236

. Any

opi

nion

s, fi

ndin

gs,

and

co

nclu

sion

s or

rec

omm

enda

tion

s ex

pres

sed

in t

his

mat

eria

l are

tho

se o

f th

e au

thor

(s)

and

do n

ot n

eces

sarily

refl

ect

the

view

s of

the

Nat

iona

l Sci

ence

Fou

ndat

ion.

TM/©

201

5 W

GBH

Edu

cation

al F

ound

atio

n

DES

IGN

SQ

UA

D G

LOB

AL

is p

rod

uce

d

by

WG

BH

Bo

sto

n

MA

JOR

FU

ND

ING

PR

OJE

CT F

UN

DIN

G

Maj

or F

undi

ng is

pro

vide

d by

the

Nat

iona

l Sci

ence

Fou

ndat

ion.

Pro

ject

fun

ding

is p

rovi

ded

by T

he L

emel

son

Foun

dation

.

The

DES

IGN

SQ

UAD

GLO

BAL

mat

eria

l is

base

d on

wor

k su

ppor

ted

by t

he N

atio

nal S

cien

ce F

ound

atio

n un

der

Gra

nt N

o. D

RL:

142

2236

. Any

opi

nion

s, fi

ndin

gs,

and

co

nclu

sion

s or

rec

omm

enda

tion

s ex

pres

sed

in t

his

mat

eria

l are

tho

se o

f th

e au

thor

(s)

and

do n

ot n

eces

sarily

refl

ect

the

view

s of

the

Nat

iona

l Sci

ence

Fou

ndat

ion.

TM/©

201

5 W

GBH

Edu

cation

al F

ound

atio

n

CO

NN

EC

T W

ITH

US

STU

DEN

T H

AN

DO

UT

FUN

DER

BLO

CK

LEAD

ER N

OTE

S H

AN

DO

UT

FUN

DER

BLO

CK

DES

IGN

SQ

UA

D G

LOB

AL

is p

rod

uce

d

by

WG

BH

Bo

sto

n

MA

JOR

FU

ND

ING

PR

OJE

CT F

UN

DIN

G

Maj

or F

undi

ng is

pro

vide

d by

the

Nat

iona

l Sci

ence

Fou

ndat

ion.

Pro

ject

fun

ding

is p

rovi

ded

by T

he L

emel

son

Foun

dation

.

The

DES

IGN

SQ

UAD

GLO

BAL

mat

eria

l is

base

d on

wor

k su

ppor

ted

by t

he N

atio

nal S

cien

ce F

ound

atio

n un

der

Gra

nt N

o. D

RL:

142

2236

. Any

opi

nion

s, fi

ndin

gs,

and

co

nclu

sion

s or

rec

omm

enda

tion

s ex

pres

sed

in t

his

mat

eria

l are

tho

se o

f th

e au

thor

(s)

and

do n

ot n

eces

sarily

refl

ect

the

view

s of

the

Nat

iona

l Sci

ence

Fou

ndat

ion.

TM/©

201

5 W

GBH

Edu

cation

al F

ound

atio

n

DES

IGN

SQ

UA

D G

LOB

AL

is p

rod

uce

d

by

WG

BH

Bo

sto

n

MA

JOR

FU

ND

ING

PR

OJE

CT F

UN

DIN

G

Maj

or F

undi

ng is

pro

vide

d by

the

Nat

iona

l Sci

ence

Fou

ndat

ion.

Pro

ject

fun

ding

is p

rovi

ded

by T

he L

emel

son

Foun

dation

.

The

DES

IGN

SQ

UAD

GLO

BAL

mat

eria

l is

base

d on

wor

k su

ppor

ted

by t

he N

atio

nal S

cien

ce F

ound

atio

n un

der

Gra

nt N

o. D

RL:

142

2236

. Any

opi

nion

s, fi

ndin

gs,

and

co

nclu

sion

s or

rec

omm

enda

tion

s ex

pres

sed

in t

his

mat

eria

l are

tho

se o

f th

e au

thor

(s)

and

do n

ot n

eces

sarily

refl

ect

the

view

s of

the

Nat

iona

l Sci

ence

Fou

ndat

ion.

TM/©

201

5 W

GBH

Edu

cation

al F

ound

atio

n

CO

NN

EC

T W

ITH

US

STU

DEN

T H

AN

DO

UT

FUN

DER

BLO

CK

LEAD

ER N

OTE

S H

AN

DO

UT

FUN

DER

BLO

CK

УЧАС

ТОК

ТЕСТ

ИРОВ

АНИЯ

ЛИСТ С ЗАДАНИЕМ ПРОБЛЕМА SHAKE-UP!€¦ · Раздайте материалы...

Documents

Transcript of ЛИСТ С ЗАДАНИЕМ ПРОБЛЕМА SHAKE-UP!€¦ · Раздайте материалы...