Projek sains ini akan mengajar pelajar cara daya tarik atau tolak antara satu sama lain untuk mencipta gempa bumi. Mana-mana pelajar di sekolah rendah, dari tadika hingga darjah enam, akan seronok mempelajari cara gempa bumi berlaku dengan projek ini.
Menyiasat Kekuatan dalam Gempa Bumi
Gempa bumi ialah kejadian semula jadi yang memusnahkan dan ia memusnahkan harta benda dengan gelombang seismik yang kuat. Dalam menghalang bangunan daripada runtuh, ramai jurutera membina rangka kerja struktur untuk menahan gelombang seismik yang kuat.
Bahan
Untuk mencipta 'bangunan' anda, mulakan dengan mengumpulkan bahan berikut:
- Dua plat styrofoam berdiameter 16 cm
- Marshmallow mini
- 6 atau lebih batang kraf 2 cm
- 6 atau lebih batang kraf 1 cm
- Pemerintah
- Pensel
- Empat buku (kira-kira lebar yang sama)
Arahan untuk Rangka Kerja Teguh
Mulakan dengan membina rangka kerja yang kukuh untuk bangunan anda.
- Ketepikan beberapa marshmallow kecil.
- Terbalikkan plat styrofoam.
- Tebuk empat lubang di atas setiap pinggan dengan pensel.
- Mulakan membina dengan menggunakan satu atau dua marshmallow untuk bahagian bawah kayu kraf 2 cm.
- Letakkannya di atas lubang yang anda buat daripada plat styrofoam.
- Biarkan marshmallow diletakkan perlahan-lahan di atas pinggan dan teruskan dengan tiga batang kayu 2 cm yang lain.
- Pastikan untuk membiarkan setiap kayu kraf ditetapkan kerana ini adalah asas bingkai untuk bangunan.
- Ulang dengan kayu kraf tambahan.
- Gunakan seberapa banyak kayu kraf yang anda mahu dan teruskan membina.
Arahan untuk Rangka Kerja Tidak Stabil
Gunakan marshmallow kecil untuk membina rangka kerja yang serupa seperti rangka kerja stabil di atas.
- Terbalikkan pinggan styrofoam menghadap ke bawah.
- Mulakan membina dengan menggunakan satu atau dua marshmallow kecil untuk kayu kraf 1 cm.
- Letakkan perlahan-lahan di atas plat styrofoam seperti di bahagian sebelumnya.
- Teruskan membina dengan seberapa banyak kayu dan marshmallow yang anda mahu.
Simulasi Daya dalam Gempa Bumi
Dunia disatukan dalam pelbagai keping dinamik seperti teka-teki jigsaw. Bahagian teka-teki dipanggil plat benua yang menjalin di seluruh dunia. Apabila daya melampau berlanggar, menggelongsor atau ricih antara satu sama lain, gempa bumi mula timbul.
Setelah anda melengkapkan rangka kerja anda yang kukuh dan tidak kukuh, tiba masanya untuk mensimulasikan daya gempa. Simulasi ini akan melihat tiga jenis daya dalam gempa bumi: daya mampatan, tegangan dan ricih.
- Kumpul empat buku dengan lebar yang serupa, dan letakkannya di atas permukaan yang kukuh.
- Hadap dua buku sebelah menyebelah dan letakkan satu set buku lagi di atas.
- Letakkan salah satu binaan bangunan di antara buku (mulakan dengan bangunan dengan kayu 2 cm).
- Gerakkan buku sebelah menyebelah seperti menggunakan daya ricih.
- Seterusnya, langgar buku yang mensimulasikan daya mampatan secara perlahan.
- Akhir sekali, buka buku untuk melihat apa yang berlaku kepada penciptaan bangunan sebagai menunjukkan daya ketegangan.
- Ulang untuk bangunan dengan kayu kraf 1 cm.
- Untuk setiap jenis daya, rekodkan pemerhatian anda. Bagaimanakah setiap jenis daya mempengaruhi setiap bangunan secara berbeza?
Apa Yang Berlaku?
Adakah anda dapat memerhatikan jenis rangka kerja bangunan yang dapat menahan daya yang berbeza? Dalam mensimulasikan kesan mampatan, ricih dan tegangan, anda mungkin perasan bahawa rangka kerja bangunan setebal 1 cm tidak dapat bertahan dengan baik untuk sebarang simulasi. Anda mungkin juga perasan bahawa struktur itu cenderung jatuh dengan cara yang berbeza berdasarkan jenis daya yang dikenakan. Dengan mampatan, struktur cenderung jatuh ke satu sisi. Dengan ketegangan, bangunan itu mungkin jatuh ke tengah atau terkoyak. Dengan tegasan ricih, struktur mungkin berpintal atau terkoyak sebelum ia jatuh.
Cabaran
Sekarang anda telah mengetahui tentang cara kuasa dalam gempa bumi menjejaskan pelbagai bangunan, ambil makmal selangkah lebih jauh.
- Bolehkah anda mereka bentuk struktur yang menahan semua daya simulasi ini? Bina tiga lagi struktur menggunakan bahan yang sama dan uji mereka.
- Selidik gempa bumi sebenar dan lihat cara arkitek mereka bentuk bangunan untuk bertahan daripada gelombang seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi.
- Bolehkah anda mereka bentuk simulasi yang lebih besar atau lebih tepat mewakili daya untuk skala?
Rangka Kerja Bangunan Cukup Selamat untuk Gempa Bumi
Sudah tentu, bergantung pada jumlah daya yang anda lakukan, anda mungkin melihat variasi dalam hasil anda. Walau bagaimanapun, rangka kerja yang tidak stabil tidak menawarkan keselamatan semasa gempa bumi. Malah, jurutera mereka bentuk bangunan, perumahan dan lebuh raya selamat seismik untuk menahan gelombang seismik permukaan yang kuat. Ingat juga, walau bagaimanapun gempa bumi yang merosakkan, ia juga merupakan sebahagian daripada pelbagai bentuk muka bumi di seluruh dunia.
