Este proyecto de ciencias enseñará a los estudiantes cómo las fuerzas se jalan o se empujan entre sí para crear un terremoto. Cualquier estudiante de primaria, desde jardín de infantes hasta sexto grado, disfrutará aprendiendo cómo ocurren los terremotos con este proyecto.
Investigación de las fuerzas en los terremotos
Los terremotos son eventos naturales devastadores y destruyen propiedades con fuertes ondas sísmicas. Para evitar que los edificios se derrumben, muchos ingenieros construyen un marco estructural para resistir las intensas ondas sísmicas.
Materiales
Para crear sus 'edificios', comience reuniendo los siguientes materiales:
- Dos placas de espuma de poliestireno de 16 cm de diámetro
- Malvaviscos en miniatura
- 6 o más palitos artesanales de 2 cm
- 6 o más palitos artesanales de 1 cm
- Regla
- Lápiz
- Cuatro libros (aproximadamente del mismo ancho)
Instrucciones para Sturdy Framework
Comience por construir un marco resistente para su edificio.
- Separe algunos malvaviscos en miniatura.
- Dale la vuelta a las placas de espuma de poliestireno.
- Perfora cuatro agujeros en la parte superior de cada plato con un lápiz.
- Empieza a construir usando uno o dos malvaviscos para la base de un palito de 2 cm.
- Colóquelo encima del agujero que hizo en la placa de espuma de poliestireno.
- Deje que el malvavisco se asiente suavemente en el plato y continúe con los otros tres palitos de 2 cm.
- Asegúrate de dejar que cada palito se asiente, ya que es la base del marco del edificio.
- Repita con palitos de manualidades adicionales.
- Usa tantos palitos de artesanía como quieras y sigue construyendo.
Instrucciones para Unstable Framework
Usa malvaviscos en miniatura para construir un marco similar al marco estable anterior.
- Dale la vuelta a la placa de espuma de poliestireno boca abajo.
- Comience a construir usando uno o dos malvaviscos en miniatura para el palito de 1 cm.
- Colóquelo con cuidado sobre la placa de espuma de poliestireno como en la sección anterior.
- Continúe construyendo con tantos palos y malvaviscos como desee.
Simulación de Fuerzas en Terremotos
El mundo se arma en una miríada dinámica de piezas como un rompecabezas. Las partes del rompecabezas se llaman placas continentales que se entrelazan alrededor del mundo. Cuando las fuerzas extremas chocan, se deslizan o se cortan entre sí, comienzan a surgir terremotos.
Una vez que haya completado su estructura resistente y no resistente, es hora de simular las fuerzas del terremoto. Esta simulación analizará tres tipos de fuerzas en los terremotos:fuerzas de compresión, tensión y corte.
- Reúna cuatro libros con anchos similares y colóquelos sobre una superficie resistente.
- Coloque dos libros uno al lado del otro y coloque otro juego de libros encima.
- Coloque una de las construcciones de edificios entre los libros (comience con el edificio con palos de 2 cm).
- Mueva los libros uno al lado del otro usando fuerzas cortantes.
- Luego, haga chocar los libros suavemente simulando fuerzas de compresión.
- Finalmente, separe los libros para ver qué sucede con la creación del edificio que muestra las fuerzas de tensión.
- Repita para el edificio con palitos de madera de 1 cm.
- Para cada tipo de fuerza, registra tus observaciones. ¿Cómo afecta cada tipo de fuerza a cada edificio de manera diferente?
¿Qué pasó?
¿Pudiste observar qué tipo de estructura de construcción pudo soportar diferentes fuerzas? Al simular los efectos de compresión, corte y tensión, es posible que haya notado que la estructura de construcción de 1 cm de espesor no se mantuvo bien en su lugar para ninguna simulación. Es posible que también haya notado que la estructura tendía a caer de manera diferente según el tipo de fuerza que se estaba ejerciendo. Con la compresión, la estructura tendía a caer hacia un lado. Con la tensión, el edificio probablemente se cayó por la mitad o se desgarró. Con el esfuerzo cortante, la estructura probablemente se torció o se desgarró antes de caer.
Desafío
Ahora que aprendió cómo las fuerzas en un terremoto afectan varios edificios, lleve el laboratorio un paso más allá.
- ¿Puede diseñar una estructura que resista todas estas fuerzas simuladas? Construye tres estructuras más con los mismos materiales y pruébalas.
- Investigue terremotos reales y vea cómo los arquitectos diseñan edificios para sobrevivir a las ondas sísmicas que produce un terremoto.
- ¿Puedes diseñar una simulación que sea más grande o que represente con mayor precisión la fuerza a escala?
Estructura de construcción lo suficientemente segura para terremotos
Por supuesto, dependiendo de la cantidad de fuerza que ejerzas, es posible que veas variaciones en los resultados. Sin embargo, un marco inestable no ofrece seguridad durante un terremoto. De hecho, los ingenieros diseñan edificios, viviendas y carreteras a prueba de terremotos para resistir las intensas ondas sísmicas superficiales. Recuerde también que, por muy destructivos que puedan ser los terremotos, también son parte de lo que constituye varios accidentes geográficos en todo el mundo.