گنبد پاستیلی

🔬 سازه‌های علمی
آزمایش علمی۶ تا ۱۰ سال۱۵ آبان ۱۴۰۵

با پاستیل و خلال دندان یک گنبد ژئودزیک بسازید و ببینید چقدر محکم است!

علوم و مهندسی ۱۵ تا ۲۰ دقیقه امتیاز ۴٫۵ از ۵ از ۹۹ نظر در Science Buddies
یک دختر و یک پسر پشت میز با پاستیل‌های رنگی و خلال دندان یک گنبد می‌سازند

سلام دوستای کاوشگر! توی بعضی از پارک‌ها یه وسیله‌ی بازی هست که شبیه یه نیم‌کره‌ی توری از میله‌هاست و بچه‌ها ازش بالا می‌رن. اگه خوب نگاهش کنید، می‌بینید که همه‌ش از مثلث ساخته شده. به این شکل می‌گن گنبد ژئودزیک. امروز می‌خوایم یه گنبد کوچولوی ژئودزیک بسازیم، اونم با پاستیل!

آن چه که مورد نیاز است

  1. ۱۱ عدد پاستیل (پاستیل‌های نرم و کمی سفت بهتر جواب می‌دهند)
  2. ۲۵ عدد خلال دندان چوبی

روش انجام کار

۱پنج پاستیل و پنج خلال دندان بردارید و روی میز یک پنج‌ضلعی صاف درست کنید: سر هر گوشه یک پاستیل و روی هر ضلع یک خلال دندان.
۲در هر کدام از این پنج پاستیل، دو خلال دندان دیگر فرو کنید، طوری که رو به بالا باشند.
۳پنج پاستیل تازه بردارید. هر پاستیل تازه، سر دو خلال دندانی را به هم وصل می‌کند که از دو پاستیلِ کنار هم بالا آمده‌اند. حالا دور تا دور، مثلث دارید.
۴با پنج خلال دندان دیگر، پاستیل‌های بالایی را به هم وصل کنید. بالای گنبد هم یک پنج‌ضلعی درست می‌شود.
۵در هر پاستیل بالایی یک خلال دندان رو به بالا فرو کنید و سر هر پنج تا را در آخرین پاستیل، درست وسط و بالای گنبد، فرو کنید. گنبد شما آماده است!

حالا آزمایش کنید

کف دستتان را آرام روی نوک گنبد بگذارید و کمی فشار بدهید. اگر نشکست، کمی بیشتر فشار بدهید. باورتان می‌شود که چند تا پاستیل و چوب کوچک این‌قدر محکم باشند؟

چرا این طور می‌شود؟

گنبد شما فقط از مثلث ساخته شده است. مثلث محکم‌ترین شکل ساده است: تا وقتی طول ضلع‌هایش عوض نشود، شکلش هم عوض نمی‌شود. اما یک مربع را می‌شود از گوشه هل داد و کج کرد.

وقتی روی نوک گنبد فشار می‌آورید، این نیرو بین همه‌ی مثلث‌ها پخش می‌شود و به میز می‌رسد. پس هیچ خلال دندانی مجبور نیست همه‌ی بار را به‌تنهایی تحمل کند. برای همین مهندس‌ها از گنبد ژئودزیک برای گلخانه‌ها و وسیله‌های بازی پارک استفاده می‌کنند: با مصالح کم، یک فضای بزرگ و محکم می‌سازد.

نوبت توئه: بیشتر کشف کن

  1. با چهار پاستیل و چهار خلال یک مربع بسازید و از گوشه هلش بدهید. کج می‌شود؟ حالا یک مثلث بسازید و همین کار را بکنید.
  2. یک کتاب سبک روی گنبد بگذارید، بعد یکی دیگر. گنبد شما چند کتاب را تحمل می‌کند؟ وقتی می‌شکند، از کجا می‌شکند؟
  3. اگر پاستیل بیشتری دارید، یک گنبد بزرگ‌تر و گردتر بسازید.
یک گنبد بزرگ‌تر از پاستیل؛ دختر با کف دست رویش فشار می‌آورد و پسر با تعجب نگاه می‌کند
یک گنبد بزرگ‌تر و گردتر، با پاستیل‌های بیشتر. باز هم فقط از مثلث!

با بچه‌ها حرف بزنین

  1. چرا مثلث از مربع محکم‌تره؟ با دست نشون بده.
  2. کجاهای شهر مثلث یا گنبد دیدی؟ پل؟ دکل برق؟ چادر؟
  3. اگه خلال‌ها بلندتر بودن، گنبد چی می‌شد؟ بزرگ‌تر، یا سست‌تر؟
نکته‌ی ایمنی
  • نوک خلال دندان تیز است. بچه‌های کوچک‌تر با کمک یک بزرگ‌تر کار کنند.
  • این فعالیت برای بچه‌های زیر ۴ سال مناسب نیست، چون پاستیل و خلال دندان ممکن است در گلو گیر کنند.
  • پاستیل‌هایی را که خلال در آن‌ها رفته، نخورید.

منبع: ایده‌ی این فعالیت «Build a Gumdrop Geodesic Dome» از تیشا رولند در سایت Science Buddies است (امتیاز ۴٫۵ از ۵ با ۹۹ نظر). متن و شکل‌های مرحله‌ها برای زنبور دانا از نو نوشته و با اندازه‌های دقیق کشیده شده‌اند.

Build a Gumdrop Geodesic Dome، سایت Science Buddies

تصویرها: با هوش مصنوعی کشیده شده‌اند.

این مطلب را دستیار هوشمند زنبور دانا آماده کرده و یک آدم بازبینی کرده است. اگر اشتباهی دیدید، از صفحه‌ی تماس با ما خبر بدهید.

← بازگشت به سازه‌های علمی

مطالب مرتبط