Erklärung

B) Wow, eure Plattform ist extrem stabil. Aber warum?

Die Plattform besteht aus mehreren Strukturen, die gemeinsam eine hohe Stabilität erzeugen. Die erste Struktur ist die die Faltstruktur, die ihr zwischen Ober- und Unterseite der Plattform findet. Sie besteht praktisch aus vielen aneinander geklebten Streifen, mit Linealen vergleichbar. Wenn ihr ein Lineal so biegt, dass die platten Seiten oben und unten sind, es also nur eine Höhe von einigen Millimetern hat, müsst ihr nicht viel Kraft aufwenden. Wenn ihr es jedoch so dreht, dass die schmalen Ränder oben und unten sind, ist das Biegen unmöglich. Dies erkennt man auch an der Formel für das Widerstandsmoment. Das Widerstandsmoment bedeutet nichts anderes, wie viel Widerstand der jeweilige Gegenstand entgegensetzt, wenn Spannung auf ihn ausgeübt wird:

 

W=b x h2 / 6

W = Widerstandsmoment

b = Breite des Querschnitts des Gegenstandes

h = Höhe des Querschnitts des Widerstandes

(Diese Formel kann nur für rechteckige Querschnitte verwendet werden.)

 

Die Höhe wird im Quadrat einberechnet, wohingegen die Breite des Gegenstandes nur einfach in die Formel eingeht.

Dadurch dass, bleiben wir bei dem Beispiel, viele Lineale aneinander geklebt werden, können sie sich nicht seitlich verbiegen und dadurch, dass sie fast senkrecht stehen, haben sie eine große Höhe, was eine hohe Stabilität verursacht.

Bei den Rohren, die als Beine für die Konstruktion dienen, spielt die Höhe überhaupt keine Rolle. Dies kann man auch an der Formel erkennen:

 

W=(π/32) x ((D4 - d4)/D)

D = äußerer Durchmesser

d = innerer Durchmesser

 

Die Höhe h ist in der Formel nicht enthalten.

Innen hohle Rohre sind oft ähnlich stabil, wie als wären sie gefüllt, also Vollrohre. Das liegt daran, dass Vollrohre schwerer sind, als ein Rohr mit gleicher Länge und gleichem Durchmesser, welches innen hohl ist. Die Vollrohre biegen sich teilweise schon unter ihrem eigenen Gewicht. Hohle Rohre halten allerdings weniger aus, als Vollrohre, das heißt, dass ihr Widerstandsmoment W kleiner ist. In der Formel erkennt man dies daran, dass der innere Durchmesser d subtrahiert wird, das Hohle des Rohres wird abgezogen. Bei Vollrohren wird es nicht subtrahiert, es gibt gar keinen inneren Durchmesser. Infolgedessen ist das Widerstandsmoment größer.

Hohlrohre werden oft bevorzugt, da man Material spart, sie leichter sind und ihr Widerstandsmoment nur um weniges kleiner ist, als das der Vollrohre.

Ein weiteres Hohlrohr findet man bei unserer Plattform zwischen Ober- und Unterseite, welches die Stabilität in der Mitte der Plattform garantiert.

 

Dies sind bereits alle Strukturen, die in unserer Plattform zu finden sind. Durch ihr Zusammenwirken kann ein einfaches Blatt Papier bis zu 400g aushalten.