STEM CHALLENGE 2022: WELKE TOREN BLIJFT OVEREIND?

WETENSCHAPSCOMMUNICATIE

Op donderdag 7 mei 2022 bestormen jonge torenbouwers voor het derde jaar op rij de Technologiecampus Gent. Ze nemen het tegen elkaar op in een spannende afvalwedstrijd, waarin de constructie die het langst een aardbeving kan doorstaan, wint. Inspirator en coördinator Dimitri Coppens geeft uitleg bij deze originele idee om wetenschap en technologie te promoten bij jongeren.

Leerrijk, spannend en leuk, dat zijn de beproefde ingrediënten van de Gentse Stem Challenge. “We dagen vijfde- en zesdejaars secundair onderwijs uit om in groepjes van vier tot zes een toren te bouwen met huis-, tuin- en keuken - materiaal”, vertelt Dimitri. “De toren moet zodanig ontworpen en gebouwd zijn, dat hij zo lang mogelijk overeind blijft in een aardbeving opgewekt door een triltafel. Om alle teams dezelfde startkansen te geven, moeten ze gebruik maken van eenzelfde materialenkit en gelden voor ieder team dezelfde structuur - vereisten inzake afmetingen, belasting op de verdiepingen, enz. Bij de eindbeoordeling is overigens niet alleen het uithoudingsvermogen van de toren van tel, we houden ook rekening met factoren zoals het gewicht en het spaarzaam gebruik van materiaal”.

Frequentie

Op de dag des oordeels worden de torens onderworpen aan een proef op de triltafel. Die tafel is door Dimitri en zijn collega’s zodanig ontworpen dat de trillingen kunnen variëren in intensiteit. “De proef begint rustig met een amplitude van 0,025 g, maar na één minuut wordt de intensiteit telkens met 0,25 g opgedreven. Gedurende deze cycli van één minuut varieert de frequentie waarmee de tafel beweegt van 15 Hz tot 1 Hz. In dat gebied situeren zich namelijk de frequenties waar de torens gevoelig voor zijn. Eenmaal de proef is gestart, stijgt de spanning bij de teamleden en de toeschouwers ten top. Keer op keer doen zich verrassingen voor want het is niet altijd het meest robuust uitziende exemplaar dat het langst overeind blijft. Slim berekend is doorgaans doeltreffender dan sterk gebouwd”.

Junior College

Een trillingsbestendige toren bouwen is geen nattevingerwerk. Zowel de leerlingen als hun leraren krijgen dan ook de kans om zich voor te bereiden op de competitie. “Van de leerlingen verwachten we dat ze eerst de Junior College module ‘Buigen, beven, barsten’ volgen”, bevestigt Dimitri. “Die bevat de theoretische achtergrond die nodig is om met kennis van zaken aan de slag te gaan. Aan deze module hebben onze collega’s Katrien Van Nimmen en Stef Pillaert meegewerkt”.

“De leraren van hun kant kunnen vooraf deelnemen aan een gratis bijscholing op de campus. Die stelt hen in staat om zelf de workshop ‘Bevende bruggen en trillende torens’ te geven in de klas. Daar hoort ook een uitleenkoffer bij met materiaal om te experimenteren en een bundel met opdrachten. Een toren bouw je niet op los zand, eerst moeten de fundamenten worden gelegd”.

Yves Persoons

www.kuleuven.be/campussen/technologiecampus-gent - Klik op ‘aanbod voor leraren’.