Khối trụ có hình dạng nào thì có sức đỡ tốt nhất? Cùng đến với hoạt động STEM 15 phút: Sức mạnh hình dạng để cùng khám phá độ bền và tính chịu lực của các hình khối nhé!
Chuẩn bị cho hoạt động Sức mạnh hình dạng
Để thực hiện hoạt động Sức mạnh hình dạng, chúng ta cần:
- Giấy A4
- Băng dính
- Một chồng sách
Hướng dẫn hoạt động Sức mạnh hình dạng
Bước 1: Sử dụng giấy A4 gấp thành 3 khối trụ với 3 dạng hình cơ bản khác nhau: hình vuông, hình tròn, hình tam giác. Dùng băng dính để cố định các mối gấp cũng tùng hình khối.
Bước 2: Dự đoán xem, dạng khối trụ nào trong 3 khối trụ trên có thể đỡ được chồng sách có trọng lượng nặng nhất?
Bước 3: Kiểm tra lần lượt sức đỡ của 3 khối trụ, bằng cách đặt lên nó lần lượt từng cuốn sách. Và tính xem khối trụ đó đỡ được bao nhiêu cuốn sách trước khi bị sụp?
Bước 4: Lặp lại thao tác đặt sách lần lượt trên khối trụ còn lại.
Bước 5: Kiểm tra kết quả và so sánh xem khối trụ có hình dạng nào thì đỡ được nhiêu cuốn sách nhất? Phân tích vì sao?
Sau hoạt động, trẻ cần tìm hiểu xem các kết cấu khối trụ hình tròn quan trọng như thế nào? Đồng thời hướng dẫn trẻ làm thí nghiệm để kiểm tra khi thay đổi kích thước của khối trụ thì sức đỡ có thay đổi không?
Kiến thức tích lũy
Qua thí nghiệm trên trẻ sẽ thấy được các kết cấu hình tam giác và hình vuông không tải được trọng lượng bằng các kết cấu hình tròn. Chúng sử dụng các góc để đỡ sức nặng của các quyển sách. Điều này làm cho trọng lượng của chồng sách không dàn trải mà chỉ tập trung vào các góc. Vì vậy khi chồng sách có trọng lượng vượt quá sự chịu đựng của các thì khối trụ sẽ bị sụp.
Trong khi đó, với kết cấu khối trụ hình tròn, trọng tải của chồng sách được dàn trải đều với trọng tâm ở giữa. Vì vậy khối trụ vững vàng, có khả năng tải được trọng lượng lớn hơn nhiều. Chính vì lý do trên mà khi làm trụ đỡ trọng lượng của các tòa nhà, các kỹ sư thường chọn kết cấu hình tròn.
Hy vọng với hoạt động “Sức mạnh hình dạng” này, trẻ có thể ứng dụng vào những kết cấu thường thấy hằng ngày và hiểu được ý nghĩa đằng sau những kết cấu đó.
