Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Mathe Montag: DIY Tensegrity

Für das Mathematikmuseum

Zu Ehren eines kürzlichen Besuchs in Kenneth Snelsons Werkstatt und als weiterer Tribut an Math Craft, das über eine schöne Galerie mit Tensegrity-Projekten verfügt, wird hier eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung gezeigt, wie Sie eine Tensegrity-Struktur erstellen können kann an vielen anderen Orten nicht gefunden werden - ein Kegelstumpf einer fünfeckigen Pyramide:

Tensegrity-Strukturen sind fast magisch anmutende Kombinationen von Kompressionselementen (in diesem Fall Kaffeerührern) und Zugelementen (in diesem Fall Gummibändern), die sich durch genau festgelegte dreidimensionale Strukturen allein durch den Kräfteausgleich stabil halten. Diese Art von Struktur wurde von Kenneth Snelson entwickelt und seit seiner Entdeckung hat sich eine Menge Informationen über sie gesammelt - also viel Spaß beim Erkunden! So fangen Sie an:

Zuerst stellen wir unsere Kompressionselemente aus Paaren von Kaffeerührern her, deren flache Seiten gegeneinander liegen. Wickeln Sie ein Stück Klebeband um beide Stäbchen mit genau einer Daumenbreite von jedem Ende:

     

Für dieses Projekt benötigen wir fünf verklebte Paare. Ordne sie in einem Fünfeck an, wobei sich jeder unter seinem Nachbarn im Uhrzeigersinn und über seinem Nachbarn im Gegenuhrzeigersinn befindet. Ziel ist es, dass sich das obere Ende jedes Stocks ungefähr auf dem Mittelpunkt der zwei nächstgelegenen unteren Enden der Stöcke befindet.

 

Jetzt fügen wir die Spannungselemente hinzu, indem wir ein Gummiband in den Raum zwischen den beiden Kaffeerührern an einem Ende eines geklebten Paares schieben, wie es so ist:

Beginnen Sie für dieses Modell mit einem Gummiband, das in jedes der unteren Enden geschoben wird, und dann in das nächste obere Ende des oberen Uhrzeigersinns, wobei ein Viertel des Gummibandes zwischen den beiden benachbarten Stöcken verbleibt:

Schieben Sie dann das freie Ende jedes dieser Gummibänder in das nächste untere Ende entgegen dem Uhrzeigersinn und wickeln Sie die Stöcke allmählich in einen Stern ein, wie in der nächsten Fotoserie:

  

Sie benötigen nur noch ein weiteres Gummiband, das in alle fünf oberen Stabenden eingesteckt ist:

Jetzt sind Sie fast fertig: Sie müssen nur die Gummibänder durch die Schlitze am Ende der Stöcke ziehen und ziehen, um alles schön und symmetrisch zu machen, wie auf dem ersten Foto oben. Erstaunlicherweise steigen die fünf Stöcke aus der Ebene auf, um die dreidimensionale pyramidenförmige Struktur zu schaffen, die von den entgegengesetzten Kräften der Gummibänder in Position gezogen wird, wobei jeder versucht, seine Spannung zu verringern.

Natürlich können die gleichen Grundmaterialien und -methoden auch verwendet werden, um viele andere Tensegrity-Strukturen zu erstellen, wie z. B. dieses klassische, nicht ganz reguläre Ikosaeder mit sechs Streben:

Wie immer Bilder von allem, was Sie zu Unglaublichem schaffen [E-Mail-geschützt] Genießen Sie die Erkundung der wundervollen Welt der Tensegrity!

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