دسته
دوستان

آرشیو
آمار وبلاگ
تعداد بازدید : 7315
تعداد نوشته ها : 5
تعداد نظرات : 0
Rss
طراح قالب

(ویژه دبیرستان، مخصوص علاقه­مندان به مهندسی عمران)

یکی از مهم­ترین چیزهایی که باید در طراحی یک سازه، مد نظر قرار گیرد پایداری آن در برابر نیروهایی است که به آن وارد می­شود. یک مهندس متعهد همیشه به خاطر دارد که سازه­ای که طراحی کرده باید در برابر نیروهای مخرب ناخواسته­ای که به آن وارد می­شود و خطرات فراوانی را ایجاد می­کند مقاومت کند. مثالی از این خطرات احتمالی پایداری سازه­ در معرض بادهای موسمی است که در این فصل در بسیاری از نقاط کشورمان شاهد آن هستیم. یک باد شدید می­تواند سازه را از کناره­ها هل بدهد و نیروهایی را به سازه وارد کند و در بسیاری از موارد این بادها می­توانند سبب ویرانی سازه­ها و آسیب به مردمی شوند که در اطراف آن­ها قرار گرفته­اند.

با ایجاد و اصلاح سازه­ها می­توان در نواحی بادخیز، پناه­گاهی برای محافظت از باد مناسب ساخت. شاید شما هم سازه­هایی مانند دیوار و پرچین­ را در کنار پارک­ها یا پارک­های ساحلی دیده باشید که مردم را از آسیب وزش بادها حفظ می­کنند. یک بادشکن مانند یک سد عمل می­کند و می­تواند حتی در روزهای پرباد هم یک محافظ عالی باشد. اگر شما از زیرکی و هوش خود استفاده کنید می­توانید این پرچین­ها را توسعه داده و محافظ­های خوبی را برای خانه­ها، مزارع و شاهراه­ها طراحی کنید. شاید هم بتوانید برای موارد زیر راه حل مناسبی بیابید:

·         پشت بام­ها: پشت بام­ها یکی از مکان­های مهمی هستند که همیشه در معرض وزش باد قرار می­گیرند. با انتخاب موادی مانند شن، تفال، یا موزاییک­های رسی می­توانید سازه­هایی برای غلبه و شکست بر آسیب باد طراحی کنیدکه مانند بادشکن عمل کند. اگر به پشت بام­هایی که شیب­دار هستند یا  بالکن یک واحد آپارتمانی محسوب می­شوند فکر کنید، حتما بیشتر به ارزش رفع این مشکل پی خواهید برد.

·         سایبان­ها: چادرها و سایبان­هایی که عموما در گلخانه­ها، حیاط­ها و پارک­ها به کار می­روند نیز همیشه در معرض وزش باد قرار دارند. آیا می­توانید مدل­ها و آزمایش­هایی را برای اصلاح آن­ها طراحی کنید؟ آیا می­توانید اصلاح­هایی اعمال کنید تا برای بادهای کم­شدت­ هم مفید باشد؟

·         مناطق روستایی: اگر شما در یک منطقه روستایی یا در یک مزرعه کشاورزی زندگی می­کنید، دیده­اید که باد می­تواند یک مشکل بزرگ برای گاوها در چراگاه­ها در ماه­های زمستانی باشد. مهندسان کشاورزی در صدد حل این مسئله برای چوپانان مناطق سردسیر و کوهستانی هستند. شما چه کمکی می­توانیدبه آن­ها بکنید؟

·         ...

برای رفع هر یک از این مشکلات که تلاش کنید، علاوه بر این که در جامعه­ی خود نقش موثر و مفیدی ایفا کرده­اید، می­توانید برنده­ی یکی از جشنواره­های بین­المللی مثل جشنواره خوارزمی باشید. اما چگونه؟ من در این مقاله سعی می­کنم یک روش کلی به شما معرفی کنم، تا با تعمیم آن بتوانید مشکلات خاصی را که با آن مواجه هستید حل کنید.

 بررسی پیشینه و ادبیات پژوهش

برای انجام این نوع پروژه­ها باید معنای مفاهیم زیر را به خوبی بشناسید. یک مشاور می­تواند شما را در پیدا کردن مطالب مورد نیز در این زمینه در کتابخانه یا اینترنت یاری دهد.

1.        باد

2.        نیرو

3.        بادشکن

4.        سازه

5.        پایداری

6.        طراحی

7.         مقیاس

سوالات طرح

در شروع پروژه با خود بیندیشید پس از اتمام پروژه به چه سئوالاتی باید بتوانید پاسخ دهید. من سازه­هایی مانند دیوار یا پرچین را برای شروع در نظر گرفته­ام.  

1.        چگونه باد بر سازه­ای مانند دیوار یا پرچین اثر می­گذارد؟

2.        آیا تغییر طراحی دیوار یا پرچین می­تواند بر افزایش پایداری سازه موثر باشد؟

3.        آیا دیوارها و پرچین­ها را می­توان برای مقابله با شرایط محیط­های بادخیز به کار گرفت؟

 کتاب­شناسی

این مقاله­ها، گزارش کاملی از این پروژه را به شما ارایه می­دهند که متناسب با شرایط آب و هوایی امریکا است و با شرایط با بومی نشده، اما می­تواند راهنمای خوبی برای شما باشد.

·         http://www.sciencenewsforkids.org/articles/20060607/Feature1.asp

·         http://kids.nationalgeographic.com/portal/site/Kids/

·         http://www.iowabeefcenter.org/pdfs/bch/10200.pdf

 

مواد و تجهیزات لازم

     1.  یک دفترچه همراه با کاغذ رسم

  1. یک پنکه با توانایی ایجاد باد با سرعت زیاد
  2. تخته­ی فوم
  3. نوار پوشاننده
  4. تفنگ و لوله­ی چسب حرارتی
  5. چاقوی تیز (به همراه یک بزرگسال که به شما در برش کمک کند)
  6. موادی که برای ساخت دیوار یا پرچین مورد نیاز است:
  • موادی مانند شبکه یا صفحه­های توری
  • سیم یا طناب
  • مقوای نازک یا تخته دیوار کوب برای کار با توری­ها

روند آزمایش:

1.       اولین قدم طراحی دیوار یا پرچین­ است. یک مداد و یک دفترچه همراه با کاغذ رسم را برای طراحی اولیه خود انتخاب کنید. طراحی­ها را در مقیاس یک صدم (یا هرچه مد نظر شما است) در کاغذ رسم کنید. ابتدا یک چارچوب برای کار در نظر بگیرید که در تمام مراحل اندازه­ی آن ثبات باشد. داخل آن را می­توانید به صورت­های مختلف پر کنید. مثلا می­توانید آن به صورت کاملا آجرچین شده، نرده­های افقی، عمودی و ... در نظر بگیرید یا:

·           از یک صفحه­ی تخت برای پر کردن چارچوب سازه (دیوار) استفاده کنید.

·           به جای صقحه­ی تخت، موادی مشبک یا صفحه­ها­ی توری به کار بگیرید.

·           چند حفره در صفحه­ی تخت ایجاد کنید.

·           تعداد، فاصله یا عرض تخته­ها را تغییر دهید.

·           زاویه­ی تخته­ها را نسبت به هم تعییر دهید.

·           یک شبکه خاص طراحی کنید.

·           ...

2.      برای این که طرح خود را بسازید به چه چیزهایی نیاز دارید؟ در این باره تصمیم بگیرید و مواد مناسبی را انتخاب کنید.  برای شروع مقوای ماکت­سازی یا فوم گزینه­ی مناسب و راحتی است. استفاده از چوب­ها نازک هم خوب است، به شرط این که برای بریدن آن به درد سر نیفتید.

3.        قدم بعدی ساخت طرح­های شما با استفاده از موادی است که انتخاب کرده­اید. اگر از فوم استفاده می­کنید، ما چسب حرارتی را برای چسباندن قطعات پیشنهاد می­کنیم. پس از تکمیل، برش و اتصال هر بخش آن را به چارچوب ثابت وصل کنید.

4.        یک پنکه را در فاصله تقریبا 3 متری از سازه­ی خود قرار دهید. مکانی که آن را قرار داده­اید با یک علامت مشخص کنید. دقت کنید که شما به تنظیم شدت باد پنکه و فاصله سازه از پنکه به میزان دلخواه خود (1 تا 5 متر) نیاز دارید. این میزان تغییر به شدت باد پنکه و سایر متغیرهایی دارد که در این آزمایش مد نظر شماست. دقت کنید که به هیچ وجه فواصلی که تعیین کرده­اید در مدت زمان آزمایش تغییر نکند. چون این مقدار جزو ثابت­های آزمایش شما است.

5.        سازه­ای که طراحی کرده، ساخته­اید را در محل علامت­گذاری شده قرار دهید و پنکه را با بیش­ترین شدت روشن کنید.

6.        این کار را برای تمام سازه­ها تکرار کنید. آنچه روی می­دهد را در دفترچه­ی خود ثبت کنید. آیا سازه فرو می­افتد (بله/خیر)؟ آیا سازه کج می­شود (بله/خیر)؟ آیا سازه کاملا مقاوم است (بله/خیر)؟

7.        کدام طراحی­ها بهتر در برابر باد عمل می­کنند؟ شما باید سازه­ها را بر اساس عملکردشان طبقه­بندی کنید و سپس خواهید توانست کاربردهای واقعی را برای هر یک از سازه­های خود مشخص نمایید. آیا می­توانید از بین سازه­هایی که آزموده­اید یکی را به عنوان سازه­ی مناسب برای خانه، پارک یا مدرسه پیشنهاد کنید؟ کدام سازه گزینه بهتری برای حل مشکل شما است؟ ایا می­توانید به عنوان بادشکن از سازه­ی خود در مکان­های مختلف استفاده کنید؟ چه اصلاحات دیگری را پیشنهاد می­کنید؟

من منتظر نتایج و ایده­های جالب شما هستم.

دسته ها : فیزیک
پنج شنبه شانزدهم 8 1387

(سوم راهنمایی تا دوم دبیرستان)

دو سال پیش یکی از شاگردان خوب من به نام خانم حانیه سادات حسینی یزدی، یک وسیله خیلی جالب با وسایل در دسترس و نسبتا ارزان قیمت ساخت که در انجمن فیزیک همان سال در شهر بابل هم آن را به نمایش گذاشت. وسیله­ای که او ساخته بود یک دستگاه آبیاری قطره­ای گیاه بود که می­توانست هم­زمان دو گلدان را آبیاری کند. به پیشنهاد حانیه سادات، می­توانستیم از این وسیله برای زمانی که به مسافرت­های کوتاه مدت می­رویم استفاده کنیم. البته با تغییر ابعاد مخزن می­شود برای سفرهای طولانی مدت هم از این وسیله برای آبیاری گیاهان سود برد.  

برای ساخت این وسیله فقط به یک مخزن جامایعی پلاستیکی به گنجایش تقریبا ده لیتر، دو بسته لوله سرم بهداشتی، یک سه راهی T و وسایل درزگیری نیاز دارید. پس از آماده­سازی وسایل:

1.        نخست باید انتهای مخزن جامایعی ده لیتری را سوراخ کرده،  سه راهی T را به آن متصل نمایید. دقت کنید که اطراف آن کاملا درزگیری شود تا آب از کناره­ی آن نشت نکند.

2.        سر لوله­های سرم را در ابتدای هر یک از بخش­های خروجی قرار داده، آن را محکم کنید.

3.        متناسب با نوع گیاه و نیاز آن به آب، پیچ سرم­ها را تنظیم کنید تا به تدریج آب از آن خارج شود. انتهای لوله­ی سرم را در گلدان­ها قرار دهید.

4.        مخزن را در ارتفاع مناسب نسبت به گیاه قرار دهید و پر از آب کنید.

دستگاه  آماده است. شما هم امتحان کنید. البته حتما می­توانید با تغییراتی در آن کارآیی آن را افزایش دهید. منتظر نتایج تلاشتان هستم.

 

دسته ها : فیزیک
پنج شنبه شانزدهم 8 1387

(دوم راهنمایی تا اول دبیرستان)

شما فقط به وسایل زیر احتیاج دارید:

1) دو بطری پلاستیکی: یکی بزرگ­تر و دیگری کوچک­تر  2) ورقه­­های آلومینیمی  3) چسب   4) چاقو یا کاتر

خوب حالا دست به کار شوید:

1.   اول سر و ته بطری بزرگ­تر را با کاتر یا چاقو ببرید. برای راحتی کار پیشنهاد می­کنم، اول کاتر را گرم کنید، بعد خیلی راحت می­توانید بطری را ببرید. سر و ته بطری را دور نیندازید و نگه­دارید.

2.   یک عایق خوب مثل پشم شیشه یا هر چیزی که به نظر شما مناسب است را انتخاب کنید. (حتمن می­دانید که عایق­ها موادی هستند که در مقابل انتقال گرما مقاومت می­کنند، این مبحث در کتاب فیزیک اول دبیرستان به خوبی توضیح داده شده است)

3.  قسمت بیرونی بطری کوچک­تر رآ کاملا با آلومینیوم بپوشانید، این بطری محفظه داخلی فلاسک شماست. (چرا این کار را باید انجام بدهید؟ به تابش فکر کنید)

4.  اگر از پشم شیشه استفاده کرده­اید یک لایه از آن را دور بطری کوچکتر بپوشانید و بطری کوچکتر را داخل بطری بزرگتر قرار بدهید. البته توجه کنید که هر نوع عایقی که خواستید می­توانید استفاده کنید اما باید سعی کنید بین دو بطری  کاملا از عایق پر شود. مطمئن شوید که هیچگونه فضای خالی بین دو بطری وجود ندارد. (چه عایق­هایی را پیشنهاد می­کنید؟)

5.  سر و ته بطری بزرگ را در حالی که با عایق پوشاندید، به سر جای اولش بچسبانید. باز هم دقت کنید که همه ی قسمت­های بین دو بطری کاملا پر از عایق شده باشد.

6.  فلاسک شما آماده است. آن را پر از یک چای گرم یا نوشابه خنک کنید و برای من بنوسید فلاسکی که ساخته­اید تا چه زمانی دما را بدون تغییر نگه می­دارد.

منتظر نتایج جالب و ایده­های جدید شما هستم

دسته ها : فیزیک
پنج شنبه شانزدهم 8 1387
کتاب "راهنمای ساخت و پرتاب موشک آبی" اولین کتاب از مجموعه کتاب­های پروژه برای همه است که با قیمت پشت جلد 1250 تومان به بازار عرضه شده است. نویسنده این کتاب علاوه بر این که نحوه­ی ساخت مدل رایج موشک آبی و بهینه کردن کارایی آن را توضیح داده، طرح ­ها و مدل­های مختلفی از موشک آبی را مانند موشک آبی چتردار و موشک چند مخزنه در بخش 9 کتاب آموزش داده است. چند مدل پرتا­ب­گر نیز برای پرتاب موشک­های آبی معرفی شده که برد آن را چندین برابر خواهد کرد.

    مخاطب این کتاب، دانش­آموزان دوره راهنمایی و دبیرستان هستند و دبیران نیز می­توانند متناسب با نیاز خود در تدریس بخش­های مختلف فیزیک مکانیک از آن استفاده کنند. بخش­های 1 تا 5 و بخش 8 کتاب تقریبا عمومی است ولی فیزیک بخشهای 5، 6 و 7 آن مربوط به دوره دبیرستان می­باشد.

    این کتاب را انتشارات میراث اهل قلم در تیراژ 5000 نسخه چاپ کرده و می­توانید برای تهیه آن با شماره تلفن  3335577-021 تماس گرفته یا با صندوق پستی 338- 17185 مکاتبه فرمایید.

دسته ها : کتابهای ما
پنج شنبه شانزدهم 8 1387
دبیرستان)

بیست ودومین دوره مسابقات پروژه های IYPT درتابستان سال 2009 درکشور چین برگزار می شود. برای شرکت  در این مسابقات باید به آدرس http://www.iypt.org/ مراجعه کنید و ثبت نام کنید. این هم لیست عناوین مسابقه است:

1.Stearin engine

2.Coupled compasses

3.Resonating modes

4.Ghostly images

5.Stop a drip

6.Roundabout

7.Skateboarder

8.Air pocket

9.Drying

10.Optical tube

11.Transformers

12.Hot ball

13.Sand ripples

14.Bouncing drop

15.Electro-oscillator

16.Electromagnetic motor

17.Corrugation

توضیحات بیشتر درباره هر موضوع را میتوانید در http://www.aypt.at/en/tournament/problems/ پیدا کنید. به زودی مطالب مفیدی برای انجام این پروژه ها در اختیار شما میگذارم

دسته ها : مسابقات
پنج شنبه شانزدهم 8 1387
X