对象│材料
面向对象:小学高年级和初中低年级
材料准备:
● 几本书(应该能分成相同高度的两摞)
● 一盒卡片
● 300到400个硬币(零散的或者卷成一卷的都行)
● 剪刀
活动步骤
(1)把书分成两摞,中间大约隔10 cm的距离,两摞书应该一样高。
(2)在两摞书之间搭上一张卡片,卡片两端各约1.3 cm放在书上。你认为这张平整的卡片能放上多少硬币还不会掉下去呢?5个?10个?还是100个呢?试一试,看你的猜想是不是很接近事实。
(3)在不给卡片添加任何东西的情况下,想办法把卡片弄得更结实。怎样做可以使卡片成为更强韧的拱形呢?如果你把卡片对叠一次会怎么样呢?如果把卡片叠成褶皱状呢?
(4)叠一座桥,然后测试一下它能承受多少硬币,有些桥可能只能承载很少几个硬币就垮掉了;有的桥可能会更结实,不过在这种桥上放硬币,可能马上就会滑落;也有的桥能承载的硬币数量比你想象的要多不少。
活动原理
卡片可以承受多少个硬币呢?你可能会发现一张卡片叠的桥能承载的硬币数超出了你的想象。
你知道吗?
桥总共有多少种呢?
你可能认为有很多种各式各样的桥,但如果研究一下卡片桥的结构,你就会发现,其实桥的形式只有三种:平桥、拱桥和吊桥。
最简单的桥就是平桥。一根横卧在河两岸的圆木就是一座最简单的平桥。水坑上铺的木板或钢板,两本书之间搭上一张卡片,这些都是平桥。平桥的强度完全依赖造桥材料的强度。如果河上的圆木塌下去了,就不再是一座结实的桥了。
在公元前1000年,拱形就成了很多建筑的特色。但一直到1000年以后,它才出现在建桥上。在罗马帝国掌控下修建的罗马公路,基本上是用石拱支撑的。咱们中国的赵州桥,也是非常著名的拱桥。
美国旧金山的金门大桥那样的桥是吊桥,它是靠缆索支撑的。缆索的两端必须和岸边的固定物比如岸边的大树、石块牢牢地系在一起,吊桥才是安全的。现代化的吊桥则是用巨大的钢筋混凝土石墩作固定物。缆索系在这些物体上,只要它们不动也不断裂,缆索就会很稳定,吊桥就是稳固的。
用卡片能做什么样的桥呢?
只用卡片你就能做出上述三种桥中的两种。当你把卡片平放在两堆书之间,即使你已经把卡片叠成褶皱状的了,它还是一座简单的平桥。如果你在卡片上剪一道小口,把书的封皮小心地插进缝里,然后把书移得近一些,一座拱桥就做成了。我们还没有想出用卡片做吊桥的方法,你来仔细想想,有没有把卡片做成吊桥的办法呢?
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