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Bildquelle: pixabay
Stabiler Turm
Ziel der Aufgabe ist es, unter ausschließlicher Verwendung von Papier/Pappe, Trinkhalmen und Klebstoff einen möglichst leichten, 90 cm hohen "erdbebensicheren" Turm zu konstruieren und zu bauen. Der Turm muss eine Masse von m = 1.000 g tragen können, die am oberen Ende des Turms aufgelegt wird. Der Turm muss außerdem (ohne aufgelegte Masse) einer dynamischen Belastung über einen Zeitraum von 60 Sekunden ohne Beschädigung standhalten.
Dabei sind folgende Regeln einzuhalten:
  • Zur Konstruktion des Turms dürfen nur Papier, Pappe, Trinkhalme aus Kunststoff (zul. Durchmesser max. 7 mm) und handelsüblicher Flüssigklebstoff verwendet werden. Klebestreifen, wie Gewebeband oder Tesafilm, sind nicht erlaubt. Der Klebstoff darf nur zur Verbindung einzelner Bauteile und nicht als eigenes Konstruktionselement verwendet werden

  • Der Turm sollte möglichst leicht sein, und er muss eine Höhe von 90 cm haben, wobei eine Grundfläche von 10 cm x 10 cm oder ein Durchmesser von 10 cm des Turms nicht überschritten werden darf.

  • Der Turm muss in der Mitte einer Spanplatte (Kantenlänge 25 cm x 20 cm, Dicke 10 mm) aufgebaut werden und fest mit der Spanplatte verbunden sein (feste Verklebung). Die Spanplatte darf nicht bearbeitet sein und sie muss umlaufend einen freien, unbeklebten Rand von 2 cm aufweisen, so dass die Platte (von der Wettbewerbsleitung) in eine Test-Vorrichtung eingespannt werden kann.

  • Das obere Ende des Turms muss über eine stabile Plattform verfügen, so dass ein (von der Wettbewerbsleitung zur Verfügung gestellter) zylinderförmiger Körper mit einem Durchmesser von d = 6 cm und einer Masse von m = 1.000 g aufgelegt werden kann.

  • Nachdem der Turm den statischen Test bestanden hat, muss er einen dynamischen Belastungstest bestehen. Dazu wird der Turm längs der 25 cm langen Seite der Spanplatte auf einer Unterlage eingespannt und einer periodischen Wippbewegung mit Frequenzen zwischen 5 und 7 Hz bei einem Auslenkungswinkel der Unterlage von ca. 1,5° ausgesetzt. Der Turm soll dieser Wippbewegung 60 Sekunden lang ohne Beschädigung standhalten. Danach muss der Turm ein zweites Mal den statischen Test durch Auflegen einer Masse von m = 1.000 g bestehen.
Bewertungskriterien sind:
  • Eigenmasse des Turms (inkl. Spanplatte) (möglichst gering) (50%)
  • Konstruktionsprinzip u. Erdbebensicherheit der Konstruktion (Beschädigungen ergeben Punktabzug) (50%)