Modulo del Domo Geodésico

Transcripción

1 Modulo del Domo Geodésico Resumen: Este modulo es una practica de ingeniería que prueba las habilidades de los estudiantes para construir un Domo Geodésico hecho con rollos de papel periódico. Los estudiantes trabajaran en grupos y tendrán que completar sus deberes siguiendo instrucciones escritas en un tiempo determinado. Los estudiantes aprenderán a distinguir que distintas formas y estructuras (cuadrado vs. triangulo) tienen diferentes capacidades de carga. Una vez que los estudiantes terminen de construir su domo, el domo será puesto a prueba y los estudiantes medirán cuanto peso externo la parte superior del domo puede soportar. En general domos son aproximadamente 4 pies de largo en el medio y 6 pies de diámetro en la base. Algunos de estos domos han podido soportar hasta 15 libras! Grado Tamaño de grupo sugerido 4 to grado a adultos 3-6 estudiantes por grupo Tiempo Requerido: Preparación Sistema Lección Actividad Interrogatorio Limpiar horas (para enrollar y cortar el periódico para un domo) 15 min min. 45 min. (dependiendo en la edad del grupo) 5-10 min. para poner peso en el domo 15 min. Tiempo Total: 2 horas Objetivos: 1. Los estudiantes aprenderán la estructura del domo 2. Los estudiantes deberán de seguir las instrucciones correctamente y hacerlo en el tiempo indicado. 3. Los estudiantes deberán de trabajar juntos en grupos.

2 4. Los estudiantes aprenderán que diferentes estructuras tienen distintos niveles de capacidad de carga. Materiales: Para los estudiantes: Mucho papel periódico Varios rollos de cinta adhesiva Dos colores diferentes de cinta adhesiva (para distinguir los diferentes tamaños de los rollos, para este propósito hemos utilizado rojo y azul) Tijeras Regla Libros para probar la capacidad del domo Información General: El Domo Geodésico: un domo es simplemente una estructura curva que no tiene ningún ángulo o puntas. A pesar de ser livianos y delgados, los domos son una de las estructuras más fuertes y tiesas que existen hoy en día. Pueden encerrar una gran cantidad de espacio sin necesidad de tener columnas para soporte. En el siglo XX la ingeniería de los domos fue mejorada. El domo Geodésico fue creado en 1950 y este diseño radical cambio la manera en que los ingenieros perciben el domo por primera vez después de 2000 anos. Este diseño fue creado por un ingeniero Americano y el arquitecto Buckminster Fuller. El domo Geodésico es una semiesfera estructurada con triángulos en vez de arcos en serie. Hoy en día, los domos Geodésicos son creados en una gran variedad de formas y estilos. Epcot Center tiene un de los domos geosicos mas famosos en el mundo, ubicado en Orlando, Florida.

3 Vocabulario: Domo Geodésico: un domo liviano construido con triángulos interconectados. Tensión: fuerza responsable por el estiramiento y alargamiento de algo. Compresión: fuerza que presiona o condensa algo. Fatiga: deformación de un cuerpo físico debido a la aplicación de fuerzas en tensión o comprensión Resistencia de Carga: es la parte en una estructura que soporta su propio peso mas parte o el resto del peso de la toda la estructura. Por lo tanto una pared de load bearing es una pared que soporta parte del peso de la estructura mas su propio peso. Empalme: intersección donde varias partes de una estructura están conectadas. Demostración: Cuadrado vs. Triangulo: crea un cuadrado y un triangulo usando popotes y une estas formas en los empalmes. Deja que los estudiantes toquen y pongan presión en estas figuras, de esta manera los estudiantes pueden comparar las diferentes capacidades entre un triangulo y un cuadrado. Preguntas Clave: 1. Que tipo de figuras es mejor para construir un domo? Cual figura es mas fuerte? Triángulos son más fuertes que cuadrados y círculos, es la mejor figura para utilizar en construcción. 2. Cual parte de tu estructura tiene que ser la mas fuerte y tiesa? La base y los empalmes tienen que ser los mas fuertes. 3. Esperabas que tu estructura se destruyera así? Esperabas que la parte del medio se deformara, que los empalmes se rompieran, que los rollos se rompieran en el medio? 4. Que harías diferente la próxima vez?

4 Trabajar mejor en grupo, fijar los empalmes de manera diferente, usar mas/menos cinta adhesiva? 5. Que cosas no cambiarias? Trabajaron bien como equipo, como fijaron los empalmes, como pusieron los segmentos del domo juntos? Procedimiento: 1. Pon tres hojas de papel periódico una encima de la otra. Comenzando en una esquina enrolla las hojas firmemente hasta formar un tubo. Una vez que enrolles toda la hoja usa cinta adhesiva para fijar el tubo y que no se desenrolle. Repite este paso hasta obtener 65 tubos de papel periódico. Hemos descubierto que los siguientes periódicos son los mejores para usar en esta actividad: el Denver Post, el Daily Camera, y la edición de fin de semana del Rocky Mountain (En otros periódicos las hojas no son suficientemente grandes y son en forma de rectángulo en ves de cuadrado) 2. Ahora necesitas cortar los rollos en cada lado para obtener 35 tubos largos y 30 tubos cortos. Los tubos largos son 71 centímetros de largo y los cortos son de 66 centímetros. Utiliza cinta adhesiva de colores para identificar los tubos largos y los cortos. Nosotros utilizamos rojo para identificar los rollos largos y azul para los cortos. (Es mejor enrollar, cortar e identificar los tubos de papel periódico antes de comenzar la actividad, especialmente si se esta trabajando con niños pequeños. A una persona le toma aproximadamente una hora para enrollar 65 tubos de papel periódico) 3. Divide los estudiantes en grupos de 4 a 5 personas. 4. Esta actividad puede ser dividida en tres segmentos, y el grupo puede dividirse para trabajar en diferentes segmentos o todos trabajar en el mismo segmento al mismo tiempo. Cada segmento tiene instrucciones individuales. SEGMENTO 1: (usa 20 largos y 10 cortos) 5. Une con cinta adhesiva diez segmentos largos para formar un circulo que será la base del domo geodésico.

5 6. Fija segmentos largos y cortos en cada empalme. Hazlo de manera que dos largos estén uno al lado del otro y dos cortos uno al lado del otro, hasta completar el circulo. 7. Une con cinta adhesiva las puntas de los segmentos cortos de manera que formen un triangulo. Haz lo mismo con los segmentos largos hasta completar el círculo. SEGMENTO 2: (usa 10 largos y 15 cortos) 8. Forma otro círculo con diez segmentos cortos, este circulo será la base de la siguiente capa. 9. En cada otro empalme une un segmento cortos de manera que queden en posición vertical. 10. Fija dos segmentos largos desde los empalmes, en cada lado de los segmentos cortos de manera que formen triángulos. 11. Une la base del Segmento 2 en la parte superior del Segmento 1. Los triángulos cortos del Segmento 1 deberían alinearse con los tubos verticales cortos del Segmento 2. + = Segmento 1 Segmento 2

6 SEGMENTO 3: (usa 5 largos y 5 cortos) 12. Crea un círculo con cinco segmentos largos. Con cinta adhesiva fija un tubo corto en cada empalme (deberían ser 5 tubos cortos) y conecta las puntas de los tubos cortos de manera que formen una sola punta. 13. Conecta este ultimo segmento con el resto del domo geodésico. Notas: Handouts: Time Break down for Volunteers Facilitator Checklist