Spagetti Türme: Wettbewerb (Statik/technisches Werken)
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Projektbeschreibung:Mit dem vorgegebenen Baumaterial (Kaffeedose, max. 80 Spagetti und Heißkleber) konstruierten 9 Teams der 4c Türme, die ein möglichst hohes Lastgewicht (bei möglichst niedrigem Eigengewicht) tragen sollten. Die Türme wurden in einem zerstörenden Prüfverfahren getestet und die Ergebnisse interpretiert (ermitteln des Faktors, Videoanalyse bezüglich Statik).
Die feingliedrigen Nudelstrukturen haben nicht nur einen besonderen ästhetischen Reiz, ihre Materialeigenschaften erlauben es auch, Druck-, Zug- und Biegebelastungen optisch wahrnehmen zu können. Und wenn eine Turmkonstruktion bricht, knackt und kracht es eindrucksvoll...
Die Sieger des Wettbewerbs:
der Turm hielt das 55,7fache seines Eigengewichtes (Eigengewicht: 350g, Lastgewicht 19,5kg)
2. Platz: Team 7 (Djordje Vasic, Melvin Raffalt, Filip Nitschko)
der Turm hielt das 50,3fache seines Eigengewichtes (Eigengewicht: 300g, Lastgewicht 15,1kg)
3. Platz: Team 6 (Lukas Pöppel, Oliver Halik)
der Turm hielt das 45,6fache seines Eigengewichtes (Eigengewicht: 310g, Lastgewicht 14,15kg)
Hinweise zum Turmbau
• konstruiere einen möglichst leichten Turm (Eigengewicht)
• der eine möglichst große Last trägt (Lastgewicht)
• die Struktur soll Verwindungen und ein Umkippen des Turmes möglichst verhindern
• die Unterkante der Kaffeedose muss durch die Spagettikonstruktion 30cm angehoben werden (Turmhöhe)
• dabei darf die Basis des Turmes nicht größer sein als der Durchmesser der Kaffeedose
• die Spagetti können in jede beliebige Länge gekürzt werden
• verwende Klebeband nur zum Fixieren der Spagettistruktur an der Dose
• positioniere die Kaffeedose mit der Öffnung nach oben; hier werden später die Lastgewichte eingelegt
Material
• Kaffeedose
• Max. 80 ungekochte Spagetti
• Heißkleber
Hinweise zum zerstörenden Prüfverfahren
• ermittle das Eigengewicht des Turmes
• belaste den Turm nach und nach mit Gewichten, bis die Konstruktion bricht
• notiere das maximale Lastgewicht
• errechne den Faktor (Lastgewicht/Eigengewicht)
• Videoanalyse: der Zerstörungstest in Zeitlupe ermöglicht das Erkennen der Schwachstellen in der Spagettistruktur. Die statischen Problemzonen können benannt werden.
Links: Ergebnisse Spagettiturm Diagramm, weitere Bilder in der Galerie
Die Idee zu dieser Unterrichtseinheit (etwas abgewandelt) entstammt folgender Seite:
http://www.pbs.org/wgbh/nova/teachers/activities/2416_bridge.html