مسابقه طراحی سازه مقاوم در سقوط آزاد(نجات تخم مرغ)
منشا ایجاد و کاربرد مسابقات
کاوشگر ها یک بخش از تجهیزات تحقیقات فضایی هستند که باید در سطح سیارات سقوط کنند تا ماموریتشان را انجام دهند.مانند کاوشگر مارس که بر روی مریخ فرود آمد.نیروی ضربه ای برخورد کاوشگر با سطح سیاره در اثر نیروی گرانشی سیاره ، بایستی با روشهایی کاهش و یا حذف شود تا کاوشگر آسیب نبیند.برای این امر مهندسان بایستی سازه ای طراحی کنند که کاوشگر را حمل کرده و در سقوط آزاد بر روی سیاره مانع از آسیب دیدن آن شوند. بر اساس این نیاز مهندسی و یا دیگر نیازهای مهندسی برای طراحی سازههای مکانیکی، در برخی دانشگاهها مسابقات ساده و مفرحی ترتیب داده میشود تا دانشجویان ایده های خود را در طراحی به عمل تبدیل کنند.
در این فعالیت دانشجویان با این سوال مهندسان طراح روبرومی شوند" ما کاوشگر را ساخته ایم، حال چگونه آن را در مسیرش به سمت هدف محافظت کنیم" جواب این سوال به نوبه خود یک پروژه مهندسی است.
در این مسابقه شرکت کنندگان از یک تخم مرغ به عنوان کاوشگر مریخ استفاده می کنند وسازه محافظی طراحی کرده و می سازند تا این سازه، تخم مرغ داخلش را در سقوط آزاد از یک ساختمان چهار طبقه محافظت کند. مسابقه پرتاب تخم مرغ ، روشی مفرح برای معرفی دانشجویان با فرایند مهندسی و طراحی است .
قوانین و مقررات شرکت در مسابقه:
1- هر ماده ای به جز فیبر فوم ،پنبه، شیشه و مایعات در ساختمان سازه میتواند استفاده گردد.این مواد می توانند فلز،چوب،مواد پلاستیکی،کاغذ،چسب و... باشند .
2- تخم مرغ مورد استفاده در مسابقه خام میباشد.
3- سازه از ارتفاع تقریبی 12 متر پرتاب خواهد گردید.
به منظور ایجاد ایمنی و همچنین عادلانه بودن مسابقه چندین محدودیت بر مسابقه حاکم است:
- وزن خالی سازه بیش از 500 گرم نباشد.(سبک بودن سازه مزیت و امتیاز محسوب میشود
- اندازه سازه در طول و عرض وارتفاع بیش از 30 سانتی متر نباشد.(کوچک بودن سازه مزیت و امتیاز محسوب می شود.)
- محدودیت مواد (موادی مانند شیشه استفاده نگردد که در برخورد با زمین امکان آسیب به ببیندگان وجود دارد)
- محدودیت نوع سازه ( پر کردن داخل یک ظرف با مواد نرم و گذاشتن تخم مرغ داخل آن،سازه محسوب نمیشود!)
- قرار دادن تخم مرغ در داخل سازه در محل مسابقه و با استفاده از تخم مرغ واگذاری از طرف هیات اجرایی مسابقه انجام خواهد گرفت.
نکته: در طراحی سازه بایستی محل قرارگیری تخم مرغ طوری باشد که به سادگی قابلیت جاگذاری و برداشتن تخم مرغ میسر باشد.
امتیاز دهی بر اساس نظر هیت داوران بر اساس پارامترهای ذیل انجام می گیرد:
1- سالم رساندن تخم مرغ (20 امتیاز)
2- سبکی و کوچکی سازه(10 امتیاز)
3- سالم رسیدن سازه (10 امتیاز)
4- خارج شدن تخم مرغ از سازه پس از برخورد به زمین (20 امتیاز)
5- زمان فرود (10 امتیاز)
6- سقوط در محل مشخص شده (15 امتیاز)
امتیازات مثبت :
نوآوری در طراحی و ساخت سازه (10 امتیاز مثبت)
عدم استفاده از سیستم های کاهنده سرعت ( بالن ، بادکنک و ... ) (5 امتیاز)
و ...