Falling Arches dan Keystone Science – Pusat Pembelajaran Awal Beth Shalom

Hai –

Minggu ini di Sains, kami belajar tentang batu kunci dan lengkungan catenary.

Pertama, kami memeriksa dua tanda ini:

kami

Awasi mereka saat berikutnya Anda melakukan perjalanan (itulah sebabnya kami melakukan pelajaran ini minggu ini). Tanda jalan tol Pennsylvania berbentuk seperti batu kunci (Pennsylvania disebut ‘The Keystone State’)…tapi apa itu keystone? Hmmm…

Kami mengalihkan perhatian kami ke sungai. Katakanlah ketika saya sedang mengendarai mobil saya, saya datang ke sungai dan saya ingin pergi ke seberang. Apa yang dapat saya lakukan?

Berenang?

Bagaimana dengan mengemudi di jembatan?

Itu mungkin ide yang lebih baik – terutama jika saya ingin menggunakan mobil saya di seberang sungai…

kami

tapi bagaimana jika mobil saya sangat berat – seberat gajah ini?

gambar004

gambar005

gambar006

kami
Jembatan itu terjepit. Sekarang apa?

Membangun jembatan yang lebih kuat.

Seperti ini?

gambar007

gambar008

kami
Tidak masalah.

Apa perbedaan antara jembatan?

kami

Jelas, jembatan kedua jauh lebih kuat dari yang pertama. Karena terbuat dari bahan yang sama, satu-satunya perbedaan nyata adalah bentuknya. Yang pertama berbentuk persegi panjang di bawahnya sedangkan yang kedua dibulatkan.

Jembatan kedua memiliki lebih banyak dukungan daripada yang pertama dan dapat menahan gajah.
Pindah, kami melihat ‘kalung.’ Jika Anda memegangnya di kedua ujungnya, bentuk yang terbentuk disebut ‘catener.’

kami

Jika Anda membalikkan bentuk itu, itu disebut lengkungan catenary.

kami

Lengkungan catenary adalah bentuk yang sangat kuat dan sangat mirip dengan bentuk di bawah jembatan yang lebih kuat.

Potongan di bagian paling tengah di bagian atas lengkungan disebut batu kunci. Warnanya merah muda di jembatan di bawah.

kami

Catatan Ilmiah: Lengkungan catenary berguna karena setiap beban yang ditempatkan di atas batu kunci didistribusikan ke seluruh struktur (dengan cara itu tidak akan gagal di tengah seperti jembatan pertama kita). Itulah alasan mengapa banyak jembatan dibangun di atas satu atau lebih lengkungan.

Kami melihat beberapa gambar jembatan dengan batu kunci. Dalam foto, mereka berwarna merah muda. Dalam kehidupan nyata, mereka biasanya memiliki warna yang sama dengan lengkungan lainnya.

Jika Anda pernah mengambil Washington Blvd. ke tempat cuci mobil atau kebun binatang, kamu pernah lewat di bawah jembatan ini:

Lain kali Anda keluar seperti itu, perhatikan baik-baik batu kuncinya!

Selanjutnya, kami melihat cara membuat lengkung katener dari potongan karton.

gambar015

gambar016

gambar017

kami
OK – jadi lengkungan kecil kami menarik (dan gajah menyukainya), tetapi kami ingin membangun sesuatu yang sedikit lebih besar.

Kali ini, anak-anak menyatukan lengkungan itu sendiri – hanya dengan sedikit bantuan.

dia da…

kami

Lengkungan itu menyenangkan – tetapi kami ingin merangkak melewatinya dan itu tidak cukup besar. Bagaimana jika kita membangun sebuah lengkungan yang cukup besar untuk kita berjalan di bawahnya? Kami pasti ingin mencobanya!