Este proyecto de ciencias enseñará a los estudiantes cómo las fuerzas se empujan o 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.
Investigando las fuerzas en los terremotos
Los terremotos son eventos naturales devastadores y destruyen propiedades con fuertes ondas sísmicas. Para evitar que los edificios colapsen, muchos ingenieros construyen un marco estructural para resistir las intensas ondas sísmicas.
Materiales
Para crear tus 'edificios', comienza reuniendo los siguientes materiales:
- Dos placas de poliestireno de 16 cm de diámetro
- Malvaviscos en miniatura
- 6 o más palitos para manualidades de 2 cm
- 6 o más palitos para manualidades de 1 cm
- Gobernante
- Lápiz
- Cuatro libros (aproximadamente del mismo ancho)
Instrucciones para un marco resistente
Empiece por construir una estructura resistente para su edificio.
- Reserva algunos malvaviscos en miniatura.
- Dale la vuelta a los platos de poliestireno.
- Haz cuatro agujeros en la parte superior de cada plato con un lápiz.
- Empieza a construir usando uno o dos malvaviscos para la parte inferior de un palito artesanal de 2 cm.
- Colócalo encima del agujero que hiciste en la placa de poliestireno.
- Deja que el malvavisco se asiente suavemente en el plato y continúa con los otros tres palitos de manualidades de 2 cm.
- Asegúrate de dejar que cada palo artesanal se asiente, ya que esta es la base del marco del edificio.
- Repetir con palitos de manualidades adicionales.
- Usa tantos palitos para manualidades como quieras y continúa construyendo.
Instrucciones para Unstable Framework
Utiliza malvaviscos en miniatura para construir un marco similar al marco estable anterior.
- Dale la vuelta a la placa de poliestireno boca abajo.
- Comienza a construir usando uno o dos malvaviscos en miniatura para el palito artesanal de 1 cm.
- Colóquelo suavemente encima de la placa de poliestireno como en la sección anterior.
- Continúa construyendo con tantos palos y malvaviscos como quieras.
Simulación de Fuerzas en Terremotos
El mundo está armado en una miríada dinámica de piezas como un rompecabezas. Las partes del rompecabezas se llaman placas continentales que se entrelazan alrededor del mundo. Cuando fuerzas extremas chocan, se deslizan o se cortan entre sí, comienzan a surgir terremotos.
Una vez que hayas completado tu estructura resistente y poco resistente, es hora de simular las fuerzas sísmicas. Esta simulación analizará tres tipos de fuerzas en los terremotos: fuerzas de compresión, tensión y corte.
- Recoge cuatro libros con anchos similares y colócalos sobre una superficie resistente.
- Coloque dos libros uno al lado del otro y coloque otro juego de libros encima.
- Coloca una de las construcciones entre los libros (comienza con el edificio con palos de 2 cm).
- Mueva los libros uno al lado del otro usando fuerzas de corte.
- A continuación, colisiona 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 manualidades 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 edificio era capaz de soportar diferentes fuerzas? Al simular los efectos de compresión, corte y tensión, es posible que haya notado que la estructura del edificio de 1 cm de espesor no se mantuvo bien en su lugar en ninguna simulación. También habrás notado que la estructura tendía a caer de manera diferente según el tipo de fuerza que se ejercía. Con la compresión, la estructura tendía a caer hacia un lado. Con la tensión, el edificio probablemente se cayó por la mitad o se rompió. Con el esfuerzo cortante, la estructura probablemente se torció o se desgarró antes de caer.
Desafío
Ahora que has aprendido cómo las fuerzas en un terremoto afectan varios edificios, lleva el laboratorio un paso más allá.
- ¿Puedes diseñar una estructura que resista todas estas fuerzas simuladas? Construye tres estructuras más usando 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?
Construcción de un marco lo suficientemente seguro para terremotos
Por supuesto, dependiendo de la cantidad de fuerza que estuvieras ejerciendo, es posible que veas variaciones en tus resultados. Sin embargo, una estructura inestable no ofrece seguridad durante un terremoto. De hecho, los ingenieros diseñan edificios, viviendas y carreteras a prueba de sísmos para resistir las intensas ondas sísmicas superficiales. Recuerde también que, por más destructivos que sean los terremotos, también son parte de lo que constituyen diversos accidentes geográficos en todo el mundo.
