Skip to main content
header

אתגר המרשמלו

באוגוסט 2013 אנחנו פותחים סדרת פעילויות בנושא טכנולוגיה וחשיבה הנדסית.

הפעילות הנוכחית היא בהשראת הרצאה של טום ווג'ק (TOM WUJEC) בTED שזכתה ליותר ממיליון צפיות. הסרט מציג משימת אתגר הנדסי – מגדל ספגטי ובראשו מרשמלו.

מה נדרש:
20 מקלות של ספגטי (לא מבושל)
1 מטר של נייר דבק
1 מטר של חוט או צמר שניתן לקרוע בקלות
1 מרשמלו

האתגר ההנדסי הוא לבנות את המגדל הגבוה ביותר, כשהמרשמלו בפסגה, בזמן מוגדר מראש של 18 דקות.

אתם מוזמנים לצלם את המבנים שיצרתם (כדאי ליד סרט מידה, כך נוכל לדעת מה גבהו של המבנה שבניתם) ולשלוח ל mada@mada.org.il או להעלות לדף הפייסבוק של המוזיאון.

ווג'ק הציג את משימת האתגר לקבוצות שונות. עניינה אותו בעיקר התנהלות של הקבוצה ושיתוף הפעולה (היעיל יותר או פחות) בין חברי הקבוצה.

הוא סיפר שקבוצות של ילדי גן הצליחו במקרים מסוימים יותר ממבוגרים: הילדים התחילו ממיקום המרשמלו בפסגה ובניית אבות טיפוס שונים. בזמן תהליך הבנייה הם יצרו מספר רב של אבות טיפוס ושיפרו את המבנה עד לקבלת המבנה הסופי.  

תהליך פתרון המשימה נעשה באופן שבו פותרים מהנדסים בעיות או אתגרים מתחומים שונים. תהליך חשיבה הנדסית מול אתגר מוגדר (המרשמלו יהיה בגובה המגדל הספגטי) ומגבלות (כמות החומרים והזמן המוגדר מראש) נקרא תהליך התיכון.

תהליך התיכון כולל 5 שלבים מרכזיים:

1. שאילת שאלות ואיסוף מידע (שכולל גם הצפה של ידע קודם של המשתתפים)
2. העלאת פתרונות שונים ובחירת הפתרון המתאים ביותר
3. פיתוח ותכנון הפתרון (שיכול לכלול שרטוט, בניית דגם וכו')
4. בניית המבנה/המוצר
5. הערכה ושיפור של התוצר הסופי.



במקרה של ילדי הגן, הילדים השקיעו את רוב הזמן בשלב הרביעי והחמישי: בבנייה של המגדל, בדיקה שלו ושיפור שלו. עם כל שינוי ועדכון, הילדים קיבלו משוב מידי על מה עובד טוב ומה לא. בסיכומו של דבר, ניתן היה לראות בסרטון שהיכולת לשחק עם אבות-טיפוס היא חיונית לקבלת דגם מוצלח.

כמה מילים על למה מגדלים לא (או דווקא כן..) נופלים:

יציבות

יציבות מבנית היא תכונה גיאומטרית של מבנה והיא תלויה גם בצורת המבנה ולא רק בסוג החומרים שמהם הוא בנוי. מבנה יכול להיות באחד משני מצבים: יציב או בלתי יציב. על מידת היציבות משפיע גם מיקומו של מרכז הכובד: גוף שמרכז הכובד שלו חורג מחוץ לשטח הבסיס שעליו הוא נשען – ייצא ממצב של שיווי-משקל ויתהפך. כך לעיתים מבנה הספגטי יטה לצד אחד והמרשמלו בקצה יסיט את הבניין הצידה עד שהוא יפול. במקרים כאלה בסיס רחב יכול לתרום ליציבות.

חוזק

חוזק הוא תכונה פיזיקלית של מבנה. ישנן דרגות שונות של חוזק מבנה. הדרישה לחוזק של מבנה חלה הן על המכלול והן על כל חלק בנפרד, בהתאם לתנאי העומס הצפויים. בשלב התכנון נבחר פתרון מבני ראשוני, והוא נבחן ביחס לעומסים הסבירים. בדרך זו ניתן לאתר חולשות ופגמים מבניים. נקודות חלשות עלולות לעיתים לגרום נזק קטן אך לפעמים גם להתמוטטות המבנה כולו. במקרה שלנו גם כשהחומרים מהם מורכב המגדל שבירים במיוחד, חלוקת משקל שתמנע כוחות כיפוף לעומת כוחות דחיסה, תתרום לחוזק מגדל הספגטי.

Image by SliceOfChic

נוצר בתאריך: 30/07/13
עודכן בתאריך: 18/05/15