El desafío de la torre de papel es un ejercicio importante para los estudiantes que comienzan su estudio de ingeniería estructural porque enseña sobre la distribución de carga, la cinemática, las leyes de movimiento de Newton y otros principios importantes. En una versión simple del desafío, los estudiantes construyen una torre estable con una sola pieza de papel de 8 1/2 por 11 pulgadas. La mayoría de las estrategias requieren cortar el papel en tiras y formarlas en vigas. Cuando más de un equipo compite uno contra el otro, el equipo ganador es el que construye la torre más alta que puede soportar una cantidad predeterminada de fuerza, como la brisa de un ventilador, sin caerse.
A Winning Estrategia
La parte más importante de la torre es la base, y aunque hay varios enfoques para construirla, la estructura más estable es un trípode equilátero. Debido a que distribuye la carga de forma simétrica, el trípode resiste el vuelco mejor que una hoja de papel plana. El trípode también agrega altura a la torre.
Después de que hayas construido la base, usa el resto del papel que tienes para la torre. Si está buscando la altura máxima, querrá crear la base más pequeña posible, pero no sacrifique la estabilidad por economía o la torre no sea capaz de resistir ni siquiera una suave brisa.
Building Paper Vigas
Toda solución a este desafío consiste en cortar el papel en tiras finas y formarlas en vigas. Desea maximizar la cantidad de vigas que obtiene del papel. Para hacer eso, debes cortar tiras delgadas, pero si cortas las tiras demasiado finas, son difíciles de formar. Un buen compromiso entre economía y estabilidad es cortar toda la hoja de papel en tiras de 1 pulgada a lo largo de su ancho.
Puede formar las tiras en vigas de dos maneras. Uno es envolverlos alrededor de un lápiz para hacer cilindros y el otro es doblarlos en tubos con secciones transversales triangulares. Una pieza de cinta en cada extremo de cada viga debe ser suficiente para mantenerla unida, pero es posible que desee agregar una tercera pieza de cinta en el medio. Deje al menos una pulgada en ambos extremos de cada viga sin pegar. Esto le permitirá unir las vigas a lo largo.
Construir la base
Necesita un mínimo de tres vigas para construir un trípode para la base. Deben extenderse desde un ápice central, y la distancia entre cada pie debe ser igual a la longitud de una viga. Para unir las vigas en el ápice, envuelva una sola pieza de cinta alrededor de los extremos de las vigas para formar un cilindro que pueda caber dentro de una de las vigas. Si esto le resulta demasiado difícil, apriete los extremos y gírelos antes de grabar.
Si está construyendo la torre sobre una superficie resbaladiza, puede tener problemas para estabilizar la base. Una solución es conectar los pies con tres vigas más para crear un triángulo. Esto le da menos vigas para construir la torre, por lo que no será tan alta, pero será más resistente a las caídas.
Erigir la torre
Usted forma la torre mediante el ajuste de la las vigas restantes juntas para formar un tubo largo. Inserta el extremo de una viga en el extremo de otra y empújalas juntas hasta que la cinta te impida empujarlas más. Esto le proporciona un único tubo que tiene entre 40 y 60 pulgadas de largo, dependiendo de cuántas vigas utilizó para la base. Levante la torre empujando un extremo del tubo largo sobre el vértice formado por las tres vigas de base.
Como ha cortado el papel a lo largo de su ancho, tiene vigas más cortas de las que tendría si cortara el papel a lo largo , lo que significa que la torre tiene más juntas. Esto es algo bueno, porque las juntas son más fuertes que los tramos de las vigas. Sin embargo, si usted es alguien a quien le gusta experimentar, intente construir una torre con el mismo procedimiento, pero esta vez corte las vigas a lo largo del papel y compare la estabilidad de las dos torres terminadas.
Desafío extra
Algunas competiciones no permiten el uso de cinta. Todavía puede usar esta estrategia para construir la torre, pero deberá encontrar la manera de hacer que las vigas permanezcan juntas haciendo pequeños cortes en los extremos del papel y plegándolos. Asegúrese de tener las manos limpias al hacer esto y use tijeras afiladas.
