2-
Espete
outro palito no topo de cada bala.
3-
Coloque uma bala em cima de cada palito. Ligue estas balas de
cima com palitos de dente para fazer um cubo. Um cubo tem
um quadrado em cada lado (faces). Usa 8 jujubas nos cantos
(vértices) e 12 palitos (arestas).
4-
Use mais palitos e mais jujubas para fazer blocos de cubos. Quando
a estrutura tiver cerca de 10 cm de altura ou de largura, tente
mexe-la de um lado para o outro.
A sensação que você tem ao mexer com os blocos da estrutura é
que ela parece ser uma estrutura sólida, rígida ou você a sente
bem frágil?
Agora vamos fazer
triângulos e pirâmides
1- Comece com 3
balas de goma e 3 palitos. Espete os palitos nas balas para fazer um
triângulo, com uma goma em cada canto (vértice).
2-
Espete outro palito no topo de cada goma. Dobre os 3 palitos de dente em direção ao centro.
(Os palitos podem ser espetados já um tanto inclinados).
3-
Espete todos os 3 palitos em uma só goma para fazer uma pirâmide de três lados. A pirâmide de três lados tem um triângulo de cada lado
(faces). Quantos vértices (gomas) tem esta pirâmide? E quantas
arestas (palitos)?
4- Use
outros palitos e mais balas de goma para obter novos triângulos de construção para
acrescentar aos lados de sua pirâmide, fazendo uma nova
estrutura. Quando a estrutura tiver cerca de 10 cm de altura ou
de largura, tente mexe-la de um lado para o outro, assim como
fez com a estrutura de cubos.
A sensação que você tem ao mexer com os blocos desta nova
estrutura é que ela parece ser uma estrutura sólida, rígida ou
você a sente bem frágil?
Que tal Pirâmides de base
quadrada?
Você poderá fazer uma estrutura bem alta (ou bem
larga) usando as formas quadrados e cubos, mas ficará bastante
frágil e, provavelmente, tudo desabará!
Se você tentar fazer uma estrutura apenas com
triângulos e pirâmides (alta ou larga), não ficará tão frágil,
mas, provavelmente, você ficará sem jujubas e palitos antes de terminar
seu projeto. Veja a figura 4
no terceiro desenho.
A pirâmide de quatro lados (faces) tem um quadrado na parte inferior
(base) e triângulos em todas as quatro faces.
Quando você faz uma estrutura que utiliza os triângulos e
quadrados, você pode fazer grandes estruturas que são bem menos
frágeis.
1- Construir um quadrado, em seguida,
espetar um palito na parte superior de cada canto (vértice).
2- Dobre os 4 palitos para o centro e
espete-os em uma bala de goma,
3- para fazer a pirâmide de base
quadrada.
De que outros modos você consegue usar quadrados e triângulos juntos
para fazer novas estruturas? Qual o tamanho de uma estrutura que
você pode fazer antes de desmoronar tudo?
Qual a importância disso tudo ?
Alongamentos e esmagamentos
(alguns princípios básicos)
Ainda que sua estrutura fique de pé,
deitada, mesmo parada, quietinha, suas peças estão sempre
empurrando e puxando uma às outras. Isto sem contar com os empurrões
e puxões que podem vir de fora!
Tais estruturas podem permanecer de pé, porque algumas peças
estão sendo puxadas ou esticadas enquanto que outras partes
estão sendo empurradas ou esmagadas. Estas peças que estão sendo
puxadas estão sob tensão (ou tração); e aquelas
que estão sendo esmagadas estão sobre compressão.
As vezes você pode descobrir se alguma coisa
está sob tração (sendo esticada) ou compressão (sendo esmagada), simplesmente imaginando-se no
lugar de tal objeto. Se você se imaginar estando no lugar de um
tijolo e alguém colocar uma pilha de tijolos por cima, você se
sentirá esmagado ou seja, sob compressão. Se você se imaginar
sendo um cabo de aço pendurado em um forte galho e alguém se
pendurar em seus pés, você se sentirá esticado, ou seja, sob
tração.
Alguns materiais --- como os tijolos --- não
são facilmente esmagados, pois eles resistem bem às compressões.
Outros --- como os cabos de aço ou tiras de borracha --- não
quebram facilmente quando você esticá-los, pois eles resistem
bem à tração. Outros ainda --- como barras de aço ou palitos de
madeira --- resistem bem tanto à compressão como à tensão. Em
suma, eles foram fabricados justamente para isto!
A Ciência começa quando você passa a perceber
coisas simples como: com um barbante eu não posso empurrar nada,
só posso puxar ... e na sua própria direção!
Qual é então o segredo dos triângulos?
Como vocês provavelmente já descobriram, a estrutura quadrada (4
jujubas e 4 palitos) se deforma facilmente sob compressão. Suas
articulações são frágeis. Um quadrado pode ser esmagado
facilmente para formar um diamante (losango), como ilustramos
abaixo.
Mas se você fizer um triângulo de palito, a situação muda.
A única maneira de mudar os ângulos do triângulo é, por encurtamento de um dos
seus lados.
Assim, para o colapso (deformação) do triângulo, você terá que empurrar com força suficiente para quebrar um dos palitos.
Se você quiser, você pode usar suas jujubas
e palitos para construir algumas estruturas resistentes; elas
devem ser feitas através da combinação de triângulos e
quadrados. O padrão ilustrado acima (treliça) é um que é
semelhante a alguns usados no projeto das mais modernas pontes e
construções. Vá até sua quadra esportiva e olhe para cima. Agora
você pode ver para que serve a Ciência!
Olhando para os demais triângulos nas
estruturas ao seu redor você poderá colher idéias para outros
projetos, usando
jujubas e palitos.
Até equilibristas!
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Coletânea de
sólidos geométricos |
Bom sucesso!