Proceso Unit 2 de Ingeniería y Fortalezas

Módulo 3 La Caja de Herramientas Creativa para Padres

Bienvenido al tercer módulo de la caja de herramientas creativa para padres. Hoy aprenderemos acerca de la importancia del proceso de diseño en ingeniería, y estudiaremos la fortaleza estructurada.

Mindset Lo Growth que aprenderán

Fixed Mindset

Aprenderá ciertas físicas y en cómo motivar a los alumnos a aprender: 1. Fuerzas y el construir una mentalidad de crecimiento 2. Moción y cómo hacer mejores preguntas 3. Estructuras y aprender el proceso de diseño en ingeniería (o como los ingenieros y científicos resuelven problemas) 4. Vuelo y motivación para los alumnos 5. Electricidad y los prejuicios de género 6. Potencia y el crear un ambiente de aprendizaje ideal

El camino al éxito no es directo. Se le llama el proceso de diseño en ingeniería.

I

- Inspiración

P

- Plan

B

- Construir

T

- Probar

RD - Rediseñar R

- Reflexionar

Mientras construían sus desafíos (en la máquina de curiosidad), probablemente notaron los pasos del proceso de diseño en ingeniería. Una de las cosas más importantes acerca del proceso de diseño en ingeniería es, predecir el fracaso -- el reconocer esto le ayudará cuando esté creando algo nuevo, saber que definitivamente fracasará. El fracaso está garantizado, pero no es una señal para parar. El proceso de diseño en ingeniería le ayuda con esta realización y también le ayuda a tomar ventaja del fracaso, incrementando tiempo de reflexión y aprendiendo de su experiencia para que continúe trabajando en su proyecto, de tal manera que pueda seguir mejorando una y otra vez. Piense en la última vez que intento crear algo, o cocinar algo nuevo para la cena. Probablemente empezó con cierta inspiración, ya sea de cosas similares que otros han hecho (¿Alguien usa Pinterest?), o quizás una idea que surgió por algo más o menos relacionado - una de ese tipo de conexiones que de vez en cuando nos hacen sentir como un genio. Luego, comenzó con un plan- quizás busco en algunos libros o videos en youtube para obtener una idea de cómo exactamente poder crear esta cosa, ya teniendo una idea empezó a crearla, construirla o cocinarla. ¡Después llegó el momento de la prueba de gusto! Examinó su trabajo y determinó si funciono como lo esperaba o si no funciono. Sin importar el resultado, reflexiono en su logro y decidió quizás en rediseñar y seguir mejorandolo, (tomando en cuenta

también, la cantidad de masa restante). Esto, es a lo que los ingenieros les gusta llamar “El proceso de diseño en ingeniería”. Ellos reciben crédito por muchas cosas, pero todos sabemos que TODOS nosotros hacemos esto probablemente a diario. Este es el proceso CREATIVO. Y nuestros hijos(as) también lo hacen.

Al aplicar el Proceso de diseño en ingeniería se construye persistencia.

Planee. Examiné. Observe lo que está fallando. Rediseñar.

https://youtu.be/wE-z_TJyziI?list=PL-2CXCHr1_JwcLMcQ_hiLo6jq82_-C7vL

¡Usamos el proceso de diseño en ingeniería en la cocina!

Usamos el proceso de diseño en ingeniería todo el tiempo - ¡Hasta cuando cocinamos! Evaluamos variables y diferentes métodos para lograr diferentes resultados.

“Aprendemos más buscando la respuesta de una pregunta sin encontrarla, que lo que aprendemos de la misma respuesta”. - Lloyd Alexander, autor de las crónicas de Prydain

Fortaleza Estructural ¡De regreso a las ciencias! Ahora hablaremos de la fortaleza estructural. Alguna vez ha pensado en ¿cómo las estructuras hechas por el hombre como los puentes, pueden extenderse sobre distancias largas? o ¿cómo los gigantes edificios rascacielos pueden sostenerse con gran altura sin caerse? Pues la respuesta está en la ciencia. Los ingenieros necesitan entender físicas simples para responder alguna de estas preguntas. Ahora aprenderemos algunos conceptos que nos ayudarán a entender la explicación de cómo es que podemos construir edificios tan increíbles y con estructuras tan grandes.

¡Los puentes necesitan serMindset Growth Mindset Fixed FUERTES!

Comencemos hablando acerca de los puentes. Todos los puentes necesitan ser fuertes, como los superhéroes. Estos protegen a las personas, carros y trenes de caerse en los ríos y cañones. Ahora puede comenzar a hablar de la estructura que hace toda la fuerza posible - y siempre depende en como el peso está distribuido a través del puente. El puente en este video es un puente de suspensión. Sus hijos(as) quizás estén o no familiarizados con los pantalones con tirantes, pero les podrían explicar que las torres de este puente son como los hombros, y los cables son como los tirantes que están sosteniendo un par de pantalones muy pesado - también conocido como ruta.

video URL: https://youtu.be/8RTWMEouKdw

Hay muchos tipos de puentes, pero todos usan dos tipos de fuerzas fundamentales: tensión y compresión. Estas dos fuerzas distribuyen y sostienen el peso de los materiales y todo lo que el puente está diseñado a sostener. ¿Cual de estos puentes ha visto? http://researchthetopic.wikispaces.com/file/view/Types_of_bridges.jpg_by_kate_park. jpg/258619192/586x240/Types_of_bridges.jpg_by_kate_park.jpg from: http://researchthetopic.wikispaces.com/How+does+a+bridge+support+weight% 3F+Part+2

y

Compresión De hecho, todas las estructuras usan tensión o compresión, o una combinación de ¡ambas! Vamos a clasificar estas fuerzas, primero...

La tensión es una fuerza jaladora. Estos perros nos están demostrando excelentemente lo que es una tensión. Ambos están jalando la cuerda, esto hace a la correa tensa y fuerte. Se puede decir que la cuerda está bajo tensión. También se puede jugar con tensión, intente usar una cuerda. Mientras jala hacia atrás, alguien más sostiene el otro final de la cuerda. ¿Se pone tensa y apretada la cuerda? ¡Esto es tensión!

La tensión también actúa sobre estructuras, lo que resulta en estrés tensional. Los puentes y edificios usan tensión. (Haga click) Esta es una estructura de tracción, que se respalda solamente en tensión para sostener el peso de la estructura completa. http://awamco.com/awamco-dubai/view_gallery.php?id=1

Compresión La compresión es una fuerza de empuje, las piedras en la imágen se pueden sostener porque se están compresionando y balanceando la una con la otra. Si no estuvieran bajo compresión se caerían. Puede demostrar fuerza de compresión a sus hijos(as), evaluando materiales que sostienen y que no sostienen su propio peso. Al ir al parque, parece en una piedra grande - la piedra no se desmorona por su fuerza en contra de fuerzas de compresión. (quizás agregue un ejemplo de algo que sí se desmorona, como una hoja seca o una bola de papel)

La compresión también funciona en estructuras. ¿Alguna vez ha visto “stonehenge” (el misterio de las piedras)? Esta estructura ha estado en pie por mucho tiempo, porque las piedras están balanceadas bajo una fuerza compresiva que las mantiene en el mismo lugar.

Aquí se encuentra un ejemplo cuando tensión y compresión trabajan juntas. Los cables delgados están bajo tensión (haga clic) mientras empujan el final de las barras de metal. (Haga doble clic) Estas barras de metal están bajo fuerzas compresivas ya que el final de ambas puntas funcionan como anclas para los cables. La interacción de estas fuerzas le permite una alta elevación a la estructura y sostiene su propio peso. Parece que flota en el aire. ¡¡¡Es increíble!!! (¿Hay manera de explicar esto que mantenga a las previas diapositivas ‘ designación de tensión como una fuerza de jalar y compresión como una fuerza de empuje?)

¿Qué sucede si aplicas mucha fuerza? Los objetos están sujetos a cambiar su figura o forma si reciben mucha tensión o compresión. Piense en esto, probablemente ya ha visto ambos conceptos.

Demasiada Tensión

¡Se revienta! Con demasiada tensión un objeto puede reventarse, es cuando el objeto se parte en dos bajo tensión Aquí está un ejemplo que demuestra al reventar: Juega el juego de tira y afloja pero reemplaza la cuerda con papel higiénico. Probablemente se romperá bajo tensión (a menos que compren un papel higiénico de LUJO).

Demasiada Compresión

¡Se pandea! Con demasiada compresión en un objeto se puede pandear, es cuando el objeto se dobla bajo compresión Aquí está un ejemplo que demuestra pandear: Obtenga una lata vacía y parece en ella. Debería de pandearse, sino salte sobre ella. Esto puede ser entretenido.

Entonces las estructuras necesitan tener...

¡Fuerzas Balanceadas! Los objetos están sujetos a cambiar su figura o forma si reciben mucha tensión o compresión. Piense en esto, probablemente ya ha visto ambos conceptos.

Hay puntos especiales cualquier estructura, los cuales son críticos Forces mustMindset beenbalanced so they don’t collapse Growth Fixed Mindset para su resistencia. Si estos puntos fallan, toda la estructura fallará.

Aunque esta es una demolición planificada, si los puentes no están bajo la compresión y tensión correcta ¡Pueden fallar!. Los explosivos que se usaron fueron colocados en puntos de tensión y de compresión muy críticos en la estructura. Los puentes son los más vulnerables en estos puntos, ya que si estos puntos específicos se destruyen, el puente completo se caerá.

Ahora, miremos a otra estructura que usualmente nos encontramos. Un edificio alto o edificio rascacielo. Un edificio rascacielo usa tensión y compresión pero también hay un factor muy importante que surge con edificios altos, y es que todas las fuerzas están balanceadas.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/05/Taipei_101_from_afar.jpg

Growth Mindset Centro de Gravedad

Fixed Mindset

Otro factor de balance que sirve al tenerlo en mente es el “Centro de Gravedad” El centro de gravedad (mejor conocido como centro de masa), es el promedio adonde todo el peso del edificio descansa. Por ejemplo, puedes encontrar el centro de gravedad de un objeto plano y pequeño, al colgarlo de diferentes ángulos y al dibujar líneas verticales desde donde se cuelga hasta el suelo. El punto donde estas líneas se relacionan es y será el centro de gravedad.

Growth Mindset Centro de Gravedad

Fixed Mindset

Los edificios con un bajo centro de gravedad, usualmente tienen más dificultad en inclinarse que los edificios con un centro de gravedad más alto. Entre más alto el edificio y más masa se agregue en la parte superior, su centro de gravedad también se moverá a una parte más arriba. Por ejemplo, los edificios rascacielos en estas imágenes, son altos y están derechos. Cuando yo me paro con rectitud y altura, mi centro de gravedad se encuentra alrededor de mi ombligo. Basándonos en la proporción de estos edificios, podemos adivinar que sus centros de balance están por aquí (Haga clic). http://upload.wikimedia. org/wikipedia/commons/c/ca/London_01_2013_the_Shard_London_Bridge_5205.JPG

Growth FixedEstabilidad Mindset Una base más Mindset larga = un bajo C.G = Mejor

Los edificios necesitan tener una larga base o fundación, que les ayude a balancearse. Observe estas estructuras, ¿Cual tiene más potencial para ser la más estable? ¿Cual creen que podrá aguantar más peso? Pueden demostrar esto a sus hijos(as) también. Al intentar pararse en lo plano con ambos pies juntos, es muy fácil balancearse, ¿verdad? Ahora, intente pararse separando sus pies. Pararse es aún más fácil porque su peso está distribuido en una área más grande en el suelo. ¡Su “base” es más ancha! Luego, intente pararse en la puntita de sus pies - o inclusive si puede, solo con un pie. Esto es mucho más difícil porque el tamaño de su “base”, la cual es la parte de su cuerpo que toca el suelo, ¡es mucho más pequeña!

Antes que comience a construir, no se olvide de los

¡Terremotos! Los objetos están sujetos a cambiar su figura o forma si reciben mucha tensión o compresión.

Think about how your structure... Un ingeniero civil necesita asegurarse que la Growth Mindset Fixed Mindset torre pueda sobrevivir terremotos

Antes de comenzar a construir, quiero darles algo último para que consideren cuando estén construyendo con sus hijos(as). ¿Cómo se sostendrá firme, lo que construyan en medio de un terremoto? Estos terremotos son mejor conocido como “Ups, me tropeze con la mesa” ¿O en medio de un viento? Mejor conocido como “¡Tengo que estornudar!”

¡Felicitaciones! ¡Ha terminado su tercer módulo!

Growth Mindset ¡Inventemos!

Construya con ingeniería un rascacielos para el viento. Construya un rascacielos que se mantenga parado fuertemente a pesar del viento y que tenga por lo menos 18 pulgadas de altura.

Fixed Mindset

Construya un puente de suspensión. Construya un puente de suspensión inspirado por una tela de araña que se extienda más de 10 pulgadas y que pueda sostener por l menos 15 pennies.

Construya un rascacielos comestible. Aprenda de una espora mollusca pegajosa para encontrar el mejor biopegamento para sostener o pegar un rascacielos hecho de crackers de graham.

¡Hagamos nuestro propio diseño! Intenta hacer uno de estos diseños desafiantes para que tu mismo puedas probar las fuerzas. ¡Trate de construir su propio puente de suspensión, un edificio rascacielos y un rascacielos comestible!