搭建一座桥梁

我们最新的在线游戏将生命掌握在您手中。您是一名多么出色的工程师?

在这里,我们有一款有趣但又令人沮丧的小游戏,它考验着我们的工程技能。如何建造一座稳固的桥梁就是这款游戏的核心。在游戏的每个关卡中,您都将获得有限的虚拟资金,用于购买梁和支撑。如果您做得对,通常这些资金足够完成工作。但做到这一点并不容易。

首先,建造一个跨越间隙的梁。然而,除非跨度比我们在这些模拟中给出的要短,否则压缩力和拉力会使梁因自身重量而垮塌(导致所有可爱的小卡通人物毫不犹豫地冲向深渊)。因此,为了支撑梁,诀窍在于建造桁架。桁架是一种结构,通过将应力分布到桁架支撑上,来帮助支撑梁的重量。

要建造一个有效的桁架,关键在于将其构建成三角形结构。您可以自己动手,用冰棒棍制作一些小模型桥梁支撑件来验证这一点。制作一些冰棒棍制作的长方形和三角形。您可能会发现,两者相比,三角形要坚固得多,不容易折断。用牙签或冰棒棍建造桥梁是中学和高中一项流行的科学项目,所以任何想创造纪录(或获得好成绩)的人,请记住那些三角形。

从基本物理学的角度来看,桥梁建造属于“静力学”的范畴。正如其名称所示,静力学是研究静止物体的物理学。为了使一个物体(如桥梁)处于“静止平衡”状态,必须满足两个条件。1)作用在物体上的合力必须为零,2)合力矩也必须为零。如果其中任何一个条件不满足,那么您的物体就会加速,而这对桥梁来说是非常糟糕的。诀窍在于布置桥梁的每一个部件,使其能够平衡力矩,同时又不超过任何单个部件的强度。

现在,去建造一座模拟桥梁吧!

亚当·韦纳是《别在家尝试!好莱坞电影的物理学》一书的作者。

 

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