小實驗|造橋實驗,起一條不易倒塌的紙拱橋

做這個stem /steam科學小實驗,和小孩一起起一條強壯的紙橋。然後再和小孩一起探討背後原理和現實中的例子,把知識溶入生活,小孩可以更明白箇中原理。

材料

  • 2本厚度相約的重書
  • 硬卡紙 (與書的大小相約)
  • 積木/其他容易平衡的物品

玩法

  1. 兩本書放平,放到大概一隻手掌距離,把硬卡紙平放在2本書的上面 [平的橋]
  2. 把積木放在硬卡紙上(看看可以放多少塊積木,卡紙會倒下)
  3. 把積木放好
  4. 這次把硬卡紙拱起放塹在2本書中間 [拱形橋]
  5. 把積木放在硬卡紙上(這次又看看可以放多少塊積木卡紙才會倒下)
bridge experiment 小實驗 造橋實驗 紙橋
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背後原理

第一條橋是平,而且無任何支撐物。當負重量增加時,它會很快倒塌。

但當條橋是拱形時,重量會通過卡片傳遞並轉移到兩側的書籍。它的重量因為有分擔到,所以第二條橋可以承受更重的負載。

日常例子(現實中有不少橋也是拱形設計啊!

  1. 著名例子: 悉尼海港大橋(Sydney Harbour Bridge)
  2. 香港例子: 大潭水塘的石拱橋

結語

我先和小孩共讀了Rosa’s big bridge experiment這本STEM故事書,一起看看故事的小孩怎樣起橋再做這個小實驗的。

可配搭書籍

Rosa’s big bridge experiment

這本事打正旗號說是STEM系列的故事書吸引了我的注意。可以用這個故事去引伸做STEM小實驗。

什麼是橋?Rosa和她的朋友們正在沙灘上玩,他們進行了不同的試驗,運用批判性思考和他們處身的海灘上找到的物品,他們製造了不同的橋。但他們建造的並不都是每一條也是堅固啊!當羅莎的寵物狗陷入困境時,他們又能否應用所學的知識,去救牠呢?

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參考資料

Knighton, K. (2012) 100 science experiments. Usborne Publishing Ltd.

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