20根義大利麵能堆多高?18分鐘的挑戰與99公分的最高紀錄

我是科學訓練師桑子研。每天都是實驗!

在一座會自己站穩的高塔頂端,只放上一顆小小的棉花糖。明明只是這樣簡單的事,連大人認真挑戰,塔卻老是搖搖晃晃、應聲倒塌。這個讓人又愛又恨的課題,就是「棉花糖挑戰」。

我在學校玩了棉花糖挑戰

學校裡正好在進行棉花糖挑戰,我覺得很有趣,就請他們讓我拍了照片。

http://www.marshmallow-challenge-japan.org/

需要準備的材料與規則

需要準備的材料,就像上面的網站所列的,有這些:

乾燥義大利麵條:20根(建議使用1.7mm)
紙膠帶:90公分
繩子:90公分
棉花糖:1顆
剪刀:1把
捲尺:1個(用來測量紀錄)

至於規則則是:

4人一組,包含討論作戰計畫的時間在內,總共18分鐘。
搭建一座能夠自己站穩、而且盡可能高的塔,並把棉花糖放在塔的頂端。(把棉花糖插在義大利麵上也可以)
不可以用膠帶把底座固定住。
義大利麵、膠帶和繩子都可以剪斷或黏貼,但棉花糖不可以切開。測量的時候,塔必須一直站著,否則不算成績。

就是這樣。

塔為什麼會倒?藏在塔裡的科學

材料雖然只有乾燥義大利麵、膠帶和繩子,但裡面其實藏著滿滿的科學小祕密。

首先要注意的是三角形。四邊形一受力就會像平行四邊形一樣歪掉,三角形卻很不容易變形。鐵橋和鐵塔用了很多三角形,就是這個原因。用義大利麵拼出三角形,即使材料很細,塔也會變得結實許多。

另一個關鍵是重心的高度。棉花糖看起來很輕,但放在塔的最頂端,整體的重心就會升高,塔也就更容易倒。底座越寬、重心越低就越穩,這個科學觀念會在這裡被原原本本地考驗一番。

此外,乾燥義大利麵對於從正面壓下去的力,出乎意料地能撐,但只要被彎折,就會「啪」地一聲斷掉。一邊思考力量作用在哪裡,一邊動手搭建,塔的強度就會大不相同。

小孩有時候會贏過大人?

這個挑戰是由美國設計師湯姆・烏傑克(Tom Wujec)推廣開來的,這個說法廣為人知。其中最有名的,是不同的挑戰者之間成績有落差的故事。據說,像商學院學生那樣先花很多時間仔細規劃再動手的人,比起不管三七二十一先做了再拆、拆了再試的孩子們,往往蓋不出更高的塔。

最後才把棉花糖放上去,結果整座塔被重量壓垮,也是很常見的失敗。早早就把棉花糖放上去試試看,不行就重做。這種「反覆嘗試的力量」,或許才是成功的關鍵。

一起挑戰最高紀錄吧

聽說目前的最高紀錄是99公分,大家齊心協力,目標就是超越它。這算是一種探索式團體冒險活動(Project Adventure)嗎?它和「雞蛋空投比賽」有點像,不過相較之下,需要準備的東西比較少,準備起來很輕鬆,這是我的感想。

在包含討論時間在內只有18分鐘的短短時間裡,大家一起想點子、分工合作,再從失敗中學習。它既是科學實驗,也是培養團隊默契的活動,這就是它迷人的地方。也請大家務必找家人或朋友一起來挑戰看看!

生卵とストローが教えてくれた「衝撃を逃がす」物理学 〜ワールド・カフェで対話が進化する〜

 

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