El desafío de la torre de papel es un ejercicio importante para los estudiantes que comienzan su estudio de ingeniería estructural porque enseña sobre distribución de carga, cinemática, 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 convertirlas en vigas. Cuando más de un equipo compite entre sí, el equipo ganador es el que construye la torre más alta que puede resistir una cantidad predeterminada de fuerza, como la brisa de un fan, sin caerse.
Una estrategia ganadora
La parte más importante de la torre es la base, y aunque existen varios enfoques para construirla, la estructura más estable es un trípode equilátero. Debido a que distribuye la carga simétricamente, el trípode resiste la inclinación mejor que un trozo de papel plano. El trípode también agrega altura a la torre.
Después de construir la base, use el resto del papel que tiene para la torre. Si buscas la altura máxima, querrás crear la base más pequeña posible, pero no sacrifiques la estabilidad por la economía o la torre puede no ser capaz de soportar ni siquiera una suave brisa.
Building Paper Girders
Cada solución a este desafío consiste en cortar el papel en tiras finas y convertirlas en vigas. Desea maximizar la cantidad de vigas que obtiene del papel. Para hacer eso, debe cortar tiras delgadas, pero si corta las tiras demasiado delgadas, es difícil formarlas. 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. Un trozo de cinta en cada extremo de cada viga debería ser suficiente para mantenerlo unido, pero es posible que desee agregar un tercer trozo de cinta en el medio. Deje al menos una pulgada en ambos extremos de cada viga sin grabar. Esto le permitirá ajustar las vigas juntas longitudinalmente.
Construya la base
Necesita un mínimo de tres vigas para construir un trípode para la base. Deben extenderse desde un vértice central, y la distancia entre cada uno de los pies debe ser igual a la longitud de una viga. Para unir las vigas en el ápice, enrolle un solo trozo de cinta alrededor de los extremos de las vigas para formar un cilindro que pueda caber dentro de una de las vigas. Si le resulta demasiado difícil hacerlo, apriete los extremos y gírelos antes de pegarlos.
Si está construyendo la torre sobre una superficie resbaladiza, es posible que tenga 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 la caída.
Levante la Torre
Usted forma la torre al unir las vigas restantes. para formar un tubo largo Inserte el extremo de una viga en el extremo de otra y empújelas hasta que la cinta evite que las empuje más. Esto le da un solo tubo que tiene entre 40 y 60 pulgadas de largo, dependiendo de cuántas vigas haya utilizado para la base. Levante la torre empujando un extremo del tubo largo sobre el vértice formado por las tres vigas base.
Debido a que ha cortado el papel a lo largo de su ancho, tiene vigas más cortas que si cortara el papel a lo largo , lo que significa que la torre tiene más juntas. Esto es algo bueno, porque las articulaciones son más fuertes que los tramos de las vigas. Sin embargo, si eres de los que le gusta experimentar, intenta construir una torre con el mismo procedimiento, pero esta vez cortando las vigas a lo largo del papel y compara la estabilidad de las dos torres terminadas.
Un desafío adicional
Algunas competiciones no permiten el uso de cinta. Todavía puede usar esta estrategia para construir la torre, pero tendrá que encontrar una manera de hacer que las vigas se mantengan juntas haciendo pequeños cortes en los extremos del papel y doblándolos. Asegúrese de tener las manos limpias cuando haga esto y use tijeras afiladas.
