Tieteellisiä ihmeitä Ruotsin maaseudulla: sillat, jotka paljastavat tieteen kauneuden
Olen tiedekouluttaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on uusi koe!
【Tämä artikkeli on saatavilla myös radiossa!】
Mitä esimerkkejä käytät, kun puhut rakenteiden lujuudesta ja suunnittelusta oppitunneilla? Luultavasti tuttuja rakennuksia, kuuluisia siltoja tai kuvia oppikirjoista. Mutta jos sama rakenne sijaitsisi kaukaisessa maassa ja sulautuisi maisemaan kuin taideteos, opiskelijoiden uteliaisuus heräisi varmasti vieläkin enemmän.
Kävin vuonna 2015 Tukholmassa, paikassa, jossa Nobel-illallinen pidetään. Innokkaana kokemuksesta jatkoin matkaani Ruotsin idylliselle maaseudulle. Edellisessä blogikirjoituksessa kerroin ”kaarirakenteen” kauneudesta, johon törmäsin matkan varrella. Tällä kertaa haluan esitellä toisen ”kauniin rakenteen” sillan, jonka löysin samalla matkalla.
Joka kerta kun näen rakenteen, jossa tiede ja muotoilu yhdistyvät, lumoudun sen nerokkaasta periaatteesta ja upeasta muotoilusta. Opettajana oli suuri ilo kohdata tällaista ”tieteen kauneutta” sattumalta kaukaisessa maassa. Selvitellään yhdessä tarinaa, jonka tämä kauniin pohjoismaisen luonnon keskellä seisova silta kertoo meille tieteestä.
Dalarnan piirin piilotettu helmi: ristikkosiltarakenne
Kävin Dalarnan piirissä, joka on noin kahden tunnin junamatkan ja 30 minuutin bussimatkan päässä Tukholmasta.
Toisin kuin Tukholman hienostunut ilmapiiri, Dalarna oli kaunis maaseutukaupunki punaisine kattoineen, kuin suoraan sadusta. Olet ehkä nähnyt Dala-hevosia, punaisia puuveistoksia, ja tämä on niiden syntypaikka. Kaupan ikkunoita koristi suloinen Dala-hevonen, mikä lämmitti sydämeni.
Alueella ei ole varsinaisia nähtävyyksiä, mutta kun vuokrasin polkupyörän ja lähdin ajelemaan ilman päämäärää, aika tuntui hidastuvan. Tunne oli sanoinkuvaamattoman miellyttävä. Siellä oli jopa jotain, mikä muistutti minua Japanin maaseudusta, ja unohdin olevani vieraassa maassa.
Tämän retken aikana rakastuin eniten Dalarnan symboliksi muodostuneeseen kauniiseen siltaan, joka oli rakennettu vuonna 1922.
1. Sillan ilme kaukaa katsottuna
Kun katsoin siltaa kaukaa, ensimmäinen asia, joka pisti silmääni, oli sen kirkkaan punainen väri, joka heijastui kuin peili kirkkaaseen veteen. Maisema oli kuin postikortista, ja jäin tuijottamaan sitä.
2. Läheltä paljastunut ”ristikkosillan” kauneus
Sillan lähelle päästyäni hämmästyin sen rakenteen hienoudesta. Toisin kuin aiemmin esittelemäni ”kaarirakenne”, tämä silta oli tehty ”ristikkorakenteesta”.
Tältä silta näytti kaukaa
Näin lähellä.
Kauniit kolmiorakenteet ovat peräkkäin.
Ristikkorakenne on runkorakenne, joka on muodostettu liittämällä osia toisiinsa kolmioiksi. Kolmio on erittäin vakaa muoto, joka ei muuta muotoaan, vaikka siihen kohdistuisi ulkoista voimaa. Tämän ominaisuuden ansiosta se voi ylläpitää lujuutta ja kestää suuria kuormia pienemmällä materiaalilla, ja sitä käytetään monissa suurissa rakenteissa, kuten silloissa, katoissa ja torneissa.
Tässä Dalarnan sillassa ohuet osat muodostivat kauniin, jatkuvan kolmiokuvion, joka näytti aivan taideteokselta. Punaisen ristikkorakenteen ja sitä heijastavan kirkkaan joen näkymää voidaan kuvata ”tieteen ja kauneuden yhdistelmäksi”.
Ristikkorakenteen tiede: Miksi kolmio?
Kun käsittelet ristikkosiltarakenteita tiedetunneilla, voit kysyä oppilailtasi: ”Miksi silloissa käytetään paljon kolmioita?”
- Voiman jakautuminen: Kolmio voi jakaa kärkeen kohdistuvan voiman tehokkaasti reunojaan pitkin. Esimerkiksi neliö muuttaa helposti muotoaan, kun siihen kohdistetaan voimaa, mutta kun siihen lisätään yksi viiva diagonaalisesti ja se jaetaan kahdeksi kolmioksi, se muuttuu yhtäkkiä vakaaksi.
- Puristus ja veto: Jokainen ristikkosillan osa altistuu pääasiassa kahdelle voimalle: ”puristusvoimalle” ja ”vetovoimalle”. Tämän ansiosta monimutkaiset taivutusvoimat eivät vaikuta niihin helposti, ja materiaalia voidaan käyttää tehokkaasti.
Tämä Dalarnan punainen silta oli kuin oppikirja ristikkorakenteesta. Sen yksinkertainen mutta mekaanisesti järkevä muotoilu kertoo, kuinka hienostunutta teknologia oli yli 100 vuotta sitten.
Kun esittelet oppilaille edellisen kaarirakenteen ja tämän ristikkorakenteen ominaisuuksia, vahvuuksia ja heikkouksia vertaillen, he ymmärtävät rakenteiden kiehtovuuden syvemmin. On todella hauskaa löytää tiedettä odottamattomista paikoista matkustaessa ulkomailla! Miksi et itsekin katsoisi ympärilläsi olevia rakenteita ja etsisi niistä tieteen kauneutta?
Yhteydenotot ja tiedustelut
Tee tieteen ihmeistä ja hauskuudesta helpommin lähestyttäviä! Olen koonnut helppoja ja hauskoja tiedekokeita, joita voit tehdä kotona, ja vinkkejä niiden tekemiseen. Etsi lisää tietoa!
・Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, löydät täältä
・Erilaiset kyselyt (kirjoittaminen, luennot, tiedetyöpajat, TV-konsultointi ja esiintymiset) täältä
・Artikkelipäivitykset löytyvät X-tililtäni!
Tiedeideat-kanavallani on kokeiluvideoita!
