Как да изградим истински мост от паста?

През 1983 г. колежът в Оканаган (Келовна, Британска Колумбия, Канада) е домакин на първото в света състезание за млади инженери, изграждащи мостове за спагети. Имаше няколко категории: най-дългата педя, най-тежкият мост и пр. И пет години по-късно, през 1988 г., се появи дисциплина, която направи тестените инженери герои на множество телевизионни програми и интернет сайтове - World Open Heavyweight Bridge Contest, Open World Championship на тежка мостова сграда. Според правилата на този конкурс, инженерите трябваше да построят мост с тестени изделия, не по-тежък от 750 g, който да издържи на максималното натоварване. От тук започна забавлението.


Строителни материали

Спагети. Дългите, тънки, леки и чупливи тестени изделия работят само за чупене и не понасят и най-малките напречни товари. Идеален за изработка на кабели.

Лазаня. Плоските и широки плочи са пътното платно на моста с паста. Те са крехки, но все пак дават полезен ефект - придават твърдост на макаронените структури.

Makkeronchini. Тръбички, които в народното наименование всъщност се наричат ​​тестени изделия. те държат само натоварвания на опън, но за разлика от спагетите, те също поддържат странична коравина в малки граници.

Канелони. Рядък вид тестени изделия, които могат да издържат на компресионни натоварвания, затова се използват за изграждане на арки. Те имат сравнително голяма маса.

Горещото лепило има доста слаба адхезия към макароните, поради което не издържа на опън на натоварване. Но неговата гъвкавост позволява на дизайна да "работи", поемайки променливи товари. В изключителни случаи (за свързване на дъгообразни опори към платното) може да се използва по-мощен цианоакрилат.

Половин тон на макаронени изделия

Първият шампионат беше спечелен от канадците Рик Джененс и Линкълн Милър. Техният 740-грамов мост поддържаше окачен товар от 47, 2 кг - днес тази цифра изглежда нелепо. Още на следващата година Милър счупи рекорда си, като закачи 113, 9 кг на 719-грамов мост. Година по-късно Джененс счупи рекорда (120 кг), след това го подобри (124, 4 кг), след това скромният селски пастор Боб Уилямс предприе инициативата, която в рамките на няколко години доведе рекорда до 176 кг. По-късно те отново се бият с Милър и в продължение на няколко години „свръхтежката“ конструкция не е включена в компенсирането на първенството и тогава идват унгарците.

Всяка "паста" е много слаба сама, но заедно образуват изненадващо твърда структура. Арката в архитектурата служи за превръщане на вертикален товар в хоризонтален: под масата на преминаващ влак, опорите на арките са склонни да се разминават в различни посоки. В реалния живот опорите са сигурно фиксирани с тежки бетонни конструкции на брега. В нашия случай този товар падна върху платното на моста, затягайки арката. Следователно местата на закрепване на платното към арката са най-натоварените точки на конструкцията.

От 2004 г. студентите от Будапещенския политехнически институт или университета Ищван Сечени в Дьор винаги се отличават в изграждането на най-силните мостове за спагети (едва през 2011 г. те загубиха от канадците). Регламентите от времето на първото състезание леко се промениха, нивото на масата на моста (1000 g) се увеличи и показателите за натоварване на възраст се увеличиха. Изненадващо европейските участници изграждат мостове у дома. Унгарците например правят части в Будапеща, транспортират ги със самолет и по време на състезанието бързо сглобяват мост от заготовки.

Световният рекорд, поставен от Ализ Тотиван и Норберт Пожони през 2009 г. - 443, 58 кг на мост от 982 грама, надмина резултата от най-близките преследвачи с почти 1, 5 пъти и днес изглежда нечуплив. Между другото, разликата между първо и второ място може да бъде много голяма. Например през 2007 г. спечелиха унгарците Балаш Ботка и Шандор Куруш, чийто мост издържа 256, 7 кг, а второто място отиде при канадския Клинт Стиббард, чийто мост се пречупи с 12, 15 кг. Ако унгарският мост например беше дисквалифициран, Стиббард щеше да бъде победител с рекордно нисък краен резултат. Във всеки случай уменията, придобити по време на изграждането на спагети мостове, се прилагат от млади инженери в истински дизайн. От 2004 г. в състезания могат да участват само студенти или аспиранти.

В средата на 90-те те се опитаха да проведат състезанието за тежка категория за известно време от материалите, предоставени от организаторите, но броят на дисквалификациите значително надхвърли обичайната норма и те трябваше да се върнат на несвоевременно строителство от домашните.

Малко за правилата

Четири различни състезания се провеждат като част от първенството по мост на спагети: вторично състезание (учениците трябва да построят мост, който може да издържи товар от 1 кг за пет минути, създателят на най-лекия мост печели); След вторичен конкурс (участниците трябва да построят мост, който може да издържи товар от 2 кг за пет минути, създателят на най-лекия мост печели); Състезание по изграждане на екипи (екип от четирима души трябва да изгради мост по указания на журито през деня на състезанието, най-бързите победи); Конкуренция в тежка категория (необходима за изграждане на мост, който може да издържи на най-голямо натоварване).

Цената на грешката Преди сто години имаше обичай: преди първите тестове инженерът и строителите на моста застанаха точно под него.

Параметрите на мостовете са строго регулирани. Предвидено е, че лепилото може да се използва само по посока за закрепване на елементите на моста и не може да бъде част от носещата конструкция. Макароните и лепилото, използвани в строителството, трябва да се продават в магазините - без химически трикове и пасти, направени у дома!

Дизайнът задължително трябва да съдържа равен път с ширина най-малко 50 мм, по който може да мине автомобил с играчка. Ако мостът не спазва правилата, той ще бъде дисквалифициран.

Гурме Архитектура

Опитахме се да „докоснем“ архитектурата със собствените си ръце и да изградим собствен мост от паста и горещо лепило. И бяха много доволни. Поне сега знаем за тестените изделия, които не са известни дори на най-изтънчения гурме. Например, забелязвали ли сте, докато ядете макаронени изделия, колко се различава всяка от тях от съседите си в пакет? Някои от тях са по-директни от други, други са по-къси, много са напукани, ръбът се е откъснал от много. Всичко това не влияе на вкуса, но е много важно за изграждането на моста.


експеримент

Макароните са много крехък материал, а горещото лепило не блести с надеждност. Започвайки да работите върху моста, е много трудно да се повярва, че конструкцията може да издържи на всяко сериозно натоварване. Затова тестовете провеждахме постепенно.

Първият тест беше, че мостът просто е оставен за една нощ върху опори. След като се уверихме в нейната цялост на следващата сутрин, монтирахме релси по нея и навихме коли по тях. Локомотивът тежи много повече от вагоните, тъй като носи двигател и комплект батерии. Последно се качи на моста. Убедили се в способността на конструкцията да издържа на статични натоварвания, ние изградихме железница около моста и започнахме да караме влака над педя. Мостът се справи със задачата с пет точки.

Време е за тест, в който е невъзможно да оцелееш. До средата на педя метална кошница от супермаркет беше добре окачена (не само по себе си). Камъни се засаждат едно по едно. На снимката отляво можете ясно да видите как арката, поела върху себе си цялото тегло на окачването през централните кабели, се деформира, огъвайки страничните спагети.

За съжаление, първото предадено лепило: първият набор от централни кабели, отделени от педя. Това обаче не причини окончателното разрушаване на конструкцията и падането на коша. Крайният резултат се преброява само след 2 кг.

Решихме да изградим класически сводест мост. Нашата конструкция се различава от тези, които участниците демонстрират на състезания. Според правилата мостовете на състезания се тестват чрез закачане на товара до централната точка на полета, така че инженерите хвърлят всички сили за укрепване на тази конкретна точка. Дизайнът на победителя често се оказва като половината от колело за велосипеди: всички момчета, като спици, се сближават до мястото, където товарът е бил разбит. Но искахме да изградим истински мост, през който може да мине влак за играчки. Следователно, педя на нашата структура е спрян от арката с 18 точки.

Резултат: мостът ни успя да издържи товар от 6, 3 кг. Масата на самата структура е била само 620 грама. Така мостът успя да побере товар, над 10 пъти по-голям от собственото му тегло.

Арката е сглобена върху картонен шаблон, който представлява полукръг с радиус 50 см. Канелон е фиксиран към шаблона с лепенка, а ставите са добре запълнени с горещо лепило. Горещото лепило е идеален инструмент за сглобяване на мост, тъй като не само свързва части на мястото на контакт, но и запълва празнини. И най-важното е, че изсъхва бързо, което прави строителния процес да изглежда като игра с дизайнер.

Статията „Битката при Айфелите“ е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 7, юли 2012 г.).

Препоръчано

5 важни книги за това какво представлява мозъкът
2019
6 невероятни факта на джаджата
2019
Идва слънчев минимум. Защо е опасно?
2019