Le défi de la tour de papier est un exercice important pour les étudiants qui commencent leur étude de l'ingénierie structurelle parce qu'il enseigne la distribution de la charge, la cinématique, les lois de Newton et d'autres principes importants. Dans une version simple du défi, les élèves construisent une tour stable à partir d'un seul morceau de papier de 8 1/2 sur 11 pouces. La plupart des stratégies exigent de découper le papier en bandes et de les former en poutres. Lorsque plusieurs équipes s'affrontent, l'équipe gagnante est celle qui construit la plus haute tour capable de résister à une force prédéterminée, telle que la brise d'un ventilateur, sans tomber.

Une victoire Stratégie

La partie la plus importante de la tour est la base, et bien qu'il y ait plusieurs approches pour la construire, la structure la plus stable est un trépied équilatéral. Parce qu'il répartit la charge symétriquement, le trépied résiste mieux au basculement qu'à un morceau de papier plat. Le trépied ajoute également de la hauteur à la tour.

Après avoir construit la base, utilisez le reste du papier que vous avez pour la tour elle-même. Si vous choisissez une hauteur maximale, vous devez créer la plus petite base possible, mais ne sacrifiez pas la stabilité pour des raisons économiques ou la tour ne peut pas résister à une légère brise.

Papier de construction Poutres

Chaque solution à ce défi consiste à couper le papier en fines bandes et à les former en poutres. Vous voulez maximiser le nombre de poutres que vous obtenez du papier. Pour ce faire, vous devriez couper des bandes minces, mais si vous coupez les bandes trop minces, elles sont difficiles à former. Un bon compromis entre économie et stabilité consiste à couper toute la feuille de papier en bandes de 1 pouce le long de sa largeur.

Vous pouvez former les bandes dans les poutres de deux façons. L'une consiste à les enrouler autour d'un crayon pour fabriquer des cylindres et l'autre à les plier en tubes avec des sections transversales triangulaires. Un morceau de ruban à chaque extrémité de chaque poutre devrait être suffisant pour le tenir ensemble, mais vous pouvez ajouter un troisième morceau de ruban au milieu. Laisser au moins un pouce aux deux extrémités de chaque poutre dégagée. Cela vous permettra d'assembler les poutres dans le sens de la longueur.

Construire la base

Vous avez besoin d'un minimum de trois poutres pour construire un trépied pour la base. Ils doivent s'ouvrir à partir d'un sommet central, et la distance entre chacun des pieds doit être égale à la longueur d'une poutre. Pour joindre les poutres à l'apex, enroulez un seul morceau de ruban adhésif autour des extrémités des poutres pour former un cylindre qui peut tenir dans l'une des poutres. Si vous trouvez cela trop difficile à faire, serrez les extrémités ensemble et donnez-leur une torsion avant de coller.

Si vous construisez la tour sur une surface glissante, vous pourriez avoir de la difficulté à stabiliser la base. Une solution consiste à relier les pieds avec trois autres poutres pour créer un triangle. Cela vous donne moins de poutres pour construire la tour, donc elle ne sera pas aussi haute, mais elle sera plus résistante à la chute.

Ériger la tour

Vous formez la tour en ajustant la tour. poutres restantes ensemble pour former un long tube. Insérez la fin d'une poutre dans la fin d'une autre et les pousser ensemble jusqu'à ce que le ruban vous empêche de les pousser plus loin. Cela vous donne un seul tube qui est entre 40 et 60 pouces de long, selon le nombre de poutres que vous avez utilisé pour la base. Monter la tour en poussant une extrémité du tube long sur l'apex formé par les trois poutres de base.

Parce que vous avez coupé le papier sur sa largeur, vous avez des poutres plus courtes que si vous coupiez le papier dans le sens de la longueur. , ce qui signifie que la tour a plus de joints. C'est une bonne chose, car les joints sont plus forts que les travées des poutres. Cependant, si vous êtes quelqu'un qui aime expérimenter, essayez de construire une tour avec la même procédure, mais cette fois en coupant les poutres sur toute la longueur du papier et comparez la stabilité des deux tours finies.

An Extra Challenge

Certaines compétitions n'autorisent pas l'utilisation de bande. Vous pouvez toujours utiliser cette stratégie pour construire la tour, mais vous devrez trouver un moyen de faire en sorte que les poutres restent ensemble en faisant de petites coupures dans les extrémités du papier et en les pliant ensemble. Assurez-vous que vos mains sont propres en faisant cela et utilisez des ciseaux pointus.