牛!成都初二学生用A4纸制作“桥梁” 最高可承重140斤!
2025年05月09日 09:34:37 来源:四川新闻网
四川新闻网-首屏新闻记者 陈淋
仅凭数张A4纸或若干一次性筷子,能否设计出承重量远超本身的“桥梁”?
5月8日,在成都七中(高新校区)校园里,一场别开生面的“桥梁”展正在火热进行中。梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥、桁架桥等各式各样的“桥”摆放于展台上,吸引了师生驻足围观。
这些精美的“桥梁”均出自学校初二年级学生之手,同学们除了在外观上特别融入了“太阳神鸟”等一类具有成都特色的元素外,“桥梁”是否牢固,最大承重量能达多少,是此次“桥梁”展的核心。
活动现场,学校多位初高中物理教师组成评审组,对学生们的“桥梁”进行了承重测试,当测试砝码一次次叠加,纸桥微微颤动却始终屹立不倒时,这些看似脆弱的纸质结构的背后又藏着怎样的力学奥秘?
学生展示“桥梁”作品
现场承重测试,远超自重的“桥梁”
学生轻松站上去,还能蹦跶两下
“这个‘桥’是A4纸做的,感觉承重量不会太大”“用材质来判断承重量有些片面了,我倒觉得这个‘桥’是能够挑战成功,你看它的‘桥墩’……”承重测试还未开始,围观的学生已展开探讨。
现场由高新校区物理教研组副组长尹铎皓老师、陈艳梅老师,物理竞赛教练莫伟彬老师等初高中物理老师组成的评委组,分别对26件学生作品进行了承重测试,从铜块到铅条再到新华字典,当测试的砝码一次次叠加,参与测试的“桥梁”却始终屹立不倒时,人群中爆发阵阵欢呼声。
在首轮测试后,多位同学自信满满地表示,砝码重量距离“桥梁”的最大承重量相差甚远,索性提出让人直接踩上去再测一轮,这一建议将现场气氛再次推向高潮。多位同学自愿当起“砝码”,稳稳地踩在了“桥梁”上,从80斤到90斤再到近140斤的承载量,多件作品脱颖而出。
其中,初二.五班的祝一宁同学所设计的“桥梁”自重328克,却经受住了近140斤的考验仍丝毫未变形。据她介绍,整个“桥梁”的材料全部使用的是A4纸,为了确保“桥梁”的承重量,她特意制作了6根加粗的“桥墩”,并加大了“桥面”受力面积,“包括在‘桥墩’之间,我还加入了一个斜着的‘梁’,这样形成一个三角形区域,进一步提升了‘桥梁’的承载力和稳定性。”
以A4纸为“桥梁”的制作材料,看上去很脆弱的结构,为何有如此大的承重能力?成都七中(高新校区)初二物理老师王梅表示,这与物理知识中的力学原理密不可分,“轻盈的纸桥之所以能承受远超自重的载荷,关键在于同学们对其力学、材料和几何特性等方面的优化设计。”王梅老师介绍,在力学设计方面,通过梁、墩、桥塔、悬索等构件,将桥面的受力有效分散和传递;在材料运用上,纸张的纤维材质本身仅具有较强的抗拉性能,通过卷成纸筒或折叠成瓦楞状等工艺处理,显著提升了其抗压及抗弯性能,使纸张也能成为梁、墩、桥塔等受力构件,避免整体失稳;同时,在几何结构方面,同学们巧妙利用三角形特有的几何稳定性,采用三角形单元构成桁架,提高了桥梁结构的抗变形和承载能力;最后,节点处的粘合或捆绑加固,可使力在节点处可靠传递,确保纸桥整体刚性与稳定性。“这些策略使纸质结构的桥梁实现极高的承重与自重比。”
学生展示并交流各自设计制作的“桥梁”
“物理这门学科时常被学生视为‘拦路虎’,但物理又是一门极其有趣且重要的科目。”据成都七中初二特色发展助理周艳老师介绍,为了激发同学们对物理的兴趣,提升初中学生思维能力。为此,学校为初二年级学生量身定制了一套物理思维课程,而上述开展的“桥梁建造者”计划则是该课程的一次具体实践。“开设这个课程目的是对学生工程思维进行训练,这当中我们主要从科学维度、经济角度、美学追求三个维度展开,希望通过类似的方式,将物理原理在指尖具象化,也让学生的思维能力在实践中得到更好地提升。”
图片及视频素材来自成都七中(高新校区)
编辑:王敏琳
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