Mradi huu wa sayansi utawafundisha wanafunzi jinsi nguvu zinavyovutana au kusukumana ili kuunda tetemeko la ardhi. Mwanafunzi yeyote katika shule ya msingi, kuanzia shule ya chekechea hadi darasa la sita, atafurahia kujifunza jinsi matetemeko ya ardhi yanavyotokea kwenye mradi huu.
Kuchunguza Nguvu katika Matetemeko ya Ardhi
Matetemeko ya ardhi ni matukio ya asili yenye uharibifu, na huharibu mali kwa mawimbi makali ya tetemeko la ardhi. Katika kuzuia majengo yasiporomoke, wahandisi wengi hujenga mfumo wa kimuundo wa kustahimili mawimbi makali ya tetemeko la ardhi.
Nyenzo
Ili kuunda 'majengo yako, anza kwa kukusanya nyenzo zifuatazo:
- Sahani mbili za styrofoam zenye kipenyo cha sentimita 16
- Miniature marshmallows
- 6 au zaidi vijiti vya ufundi vya sentimita 2
- 6 au zaidi vijiti vya ufundi vya sentimita 1
- Mtawala
- Pencil
- Vitabu vinne (takriban upana sawa)
Maelekezo kwa Mfumo Imara
Anza kwa kujenga mfumo thabiti wa jengo lako.
- Weka kando marshmallows chache.
- Geuza sahani za styrofoam.
- Toboa matundu manne juu ya kila sahani kwa penseli.
- Anza kujenga kwa kutumia marshmallows moja au mbili kwa sehemu ya chini ya kijiti cha ufundi cha sentimita 2.
- Iweke juu ya shimo ulilotengeneza kwa sahani ya styrofoam.
- Acha marshmallow iweke kwa upole kwenye sahani na uendelee na vijiti vingine vitatu vya ufundi vya sentimita 2.
- Hakikisha kuwa umeweka kila fimbo ya ufundi kwani huu ndio msingi wa fremu ya jengo.
- Rudia kwa vijiti vya ziada vya ufundi.
- Tumia vijiti vingi vya ufundi unavyotaka na uendelee kujenga.
Maelekezo kwa Mfumo Isiyo thabiti
Tumia marshmallows ndogo kuunda mfumo sawa na mfumo thabiti ulio hapo juu.
- Geuza sahani ya styrofoam ielekee chini.
- Anza kujenga kwa kutumia marshmallows moja au mbili ndogo kwa fimbo ya ufundi ya sentimita 1.
- Iweke kwa upole juu ya sahani ya styrofoam kama katika sehemu iliyotangulia.
- Endelea kujenga kwa vijiti vingi na marshmallow upendavyo.
Kuiga Nguvu katika Matetemeko ya Ardhi
Ulimwengu umewekwa pamoja katika maelfu kadhaa ya vipande vinavyobadilika kama vile fumbo la jigsaw. Sehemu za chemshabongo huitwa bamba za bara ambazo husukana kote ulimwenguni. Nguvu kali zinapogongana, kuteleza au kukata manyoya, matetemeko ya ardhi huanza kutokea.
Baada ya kukamilisha mfumo wako thabiti na usio thabiti, ni wakati wa kuiga nguvu za tetemeko la ardhi. Uigaji huu utaangalia aina tatu za nguvu katika matetemeko ya ardhi: mgandamizo, mvutano na nguvu za kukata.
- Kusanya vitabu vinne vyenye upana unaofanana, na uviweke kwenye sehemu thabiti.
- Kukabiliana na vitabu viwili kando na uweke seti nyingine ya vitabu juu.
- Weka moja ya ujenzi wa jengo katikati ya vitabu (anza na jengo kwa vijiti 2-cm).
- Sogeza vitabu bega kwa bega kwa kutumia nguvu za kukata nywele.
- Inayofuata, gongana na vitabu ukiiga kwa upole nguvu za mgandamizo.
- Mwishowe, tenga vitabu ili kuona kitakachotokea kwa uundaji wa jengo kama kuonyesha nguvu za mvutano.
- Rudia kwa jengo kwa vijiti vya ufundi vya cm 1.
- Kwa kila aina ya nguvu, rekodi uchunguzi wako. Je, kila aina ya nguvu huathirije kila jengo tofauti?
Nini Kimetokea?
Je, uliweza kuona ni aina gani ya mfumo wa jengo uliweza kuhimili nguvu tofauti? Katika kuiga athari za mgandamizo, kukata manyoya, na mvutano, unaweza kuwa umegundua kuwa muundo wa unene wa 1-cm haukushikilia mahali pazuri kwa uigaji wowote. Huenda pia umeona kwamba muundo ulielekea kuanguka kwa njia tofauti kulingana na aina ya nguvu iliyokuwa ikitumiwa. Kwa ukandamizaji, muundo ulielekea kuanguka kwa upande mmoja. Kwa mvutano, jengo labda lilianguka katikati au lilipasuka. Kwa mkazo wa kukata manyoya, muundo labda ulijipinda au kupasuka kabla haujaanguka.
Changamoto
Sasa kwa kuwa umejifunza kuhusu jinsi nguvu katika tetemeko la ardhi zinavyoathiri majengo mbalimbali, chukua hatua zaidi ya maabara.
- Je, unaweza kubuni muundo unaostahimili nguvu hizi zote zilizoigwa? Jenga miundo mingine mitatu kwa kutumia nyenzo sawa na uzijaribu.
- Fanya utafiti kuhusu tetemeko halisi la ardhi na uone jinsi wasanifu majengo wanavyosanifu majengo ili kustahimili mawimbi ya tetemeko la ardhi yanayotokana na tetemeko la ardhi.
- Je, unaweza kubuni mwigo ambao ni mkubwa au unaowakilisha kwa usahihi zaidi nguvu ya kupima?
Mfumo wa Kujenga Salama ya Kutosha kwa Matetemeko ya Ardhi
Bila shaka, kulingana na kiasi cha nguvu uliyokuwa ukitumia, unaweza kuona tofauti katika matokeo yako. Hata hivyo, mfumo usio imara hautoi usalama wakati wa tetemeko la ardhi. Kwa kweli, wahandisi husanifu majengo, nyumba, na barabara zisizo na mitetemo ili kustahimili mawimbi makali ya mtetemeko wa ardhi. Kumbuka pia, hata matetemeko ya ardhi yaweza kuwa ya uharibifu gani, pia ni sehemu ya miundo mbalimbali ya ardhi duniani kote.
