Docenten

Bouw een brug met spaghetti

Om meer inzicht te krijgen in wegen, techniek en specifiek verbindingsbruggen kunnen de leerlingen samen een brug van droge spaghetti bouwen. Leuk, leerzaam en een mooie manier om te leren samenwerken.

Een brug bouwen met spaghetti is een leuke manier om kinderen te leren hoe ze om moeten gaan met krachten en materialen. Ze leren zo met verschillende aspecten van de natuurkunde om te gaan op een speelse manier.

Er kan maar één spaghettibrug het sterkste zijn!

Aanpak

Vraag aan de kinderen in de groep of ze een idee hebben hoe ze dat aan moeten pakken: een brug bouwen met spaghetti. Daag ze uit om na te denken wat de beste manier is. Vertel dat ze aan grote (echte) bruggen mogen denken om tot een ontwerp te komen.

Voordat je een spaghettibrug gaat bouwen is het goed om al wat voorbeelden te bekijken. Laat bijvoorbeeld dit filmpje van School TV zien: https://schooltv.nl/video/bruggen-van-spaghetti-kan-spaghetti-een-baksteen-dragen

En deze over de constructie van diverse bruggen: https://schooltv.nl/video/de-constructie-van-bruggen-liggerbruggen-boogbruggen-en-tuibruggen

Achtergrondinformatie

De twee belangrijke krachten die een brug kunnen belasten zijn duwkracht en trekkracht. Die geven in het materiaal een duwspanning en een trekspanning.

Duwspanning

Vaak rusten brugdekken niet alleen op de ene kant en op de andere kant, maar worden ze ook in het midden ondersteund door een pijler. Dat maakt de brug veel steviger. De brug buigt daardoor veel minder door dan zonder pijler. De pijler wordt door het gewicht van de auto ingeduwd, maar is gemaakt van materiaal dat daar goed tegen kan. Daardoor houdt die het brugdek op zijn plaats. Er gaan spanningen in de pijler optreden: de pijler staat onder duwspanning.

Duwspanning

Trekspanning (buigspanning)

Een brugdek kan ook versterkt worden door het op te hangen aan touwen. Die touwen (meestal tuien genoemd) zitten vast aan hoge palen. Die palen worden pylonen genoemd. Zo'n brug heet een tuibrug. De touwen( tuien) worden een beetje uitgerekt en komen onder spanning te staan: trekspanning. Daardoor wordt het gewicht van het brugdek op de pylonen overgebracht. Op die pylonen werkt dan een duwspanning: de torens worden in elkaar geduwd.

Beton kan slecht tegen trekspanning, die treedt heel vaak op samen met duwspanning. Kijk naar het plaatje van het brugdek dat wordt belast. Beton kan daarom slecht tegen buigspanning. Die rekt namelijk de onderzijde van de betonplaat uit.

Toch bestaan er veel betonnen wegdekken. Daarvoor heeft men het beton moeten' wapenen' met ijzeren staven. Door die ijzeren staven onderin het beton aan te brengen, kunnen die de trekspanning opvangen. Het beton vangt zelf de duwspanning bovenin op, want daar kan het goed tegen. Het betonnen brugdek wordt door de bewapening een stuk sterker. Vaak zijn zo zelfs bij grote overspanningen geen opbouw of onderbouw van de brug meer nodig. Ook in betonnen vloeren van huizen vind je ijzeren staven.

Aan de slag

Je zult zien dat een spaghettibrug hetzelfde is opgebouwd als de enorme bruggen waar wij wel eens over heen rijden. Laat de kinderen tijdens deze activiteit dit ook ontdekken!

De activiteit: ‘een spaghettibrug bouwen’ kost vrijwel geen voorbereidingstijd. Als de benodigde materialen klaar staan kan je vrijwel direct beginnen.

Verdeel nu de groep in kleinere groepjes van 3 a 4 kinderen waarin ze de spaghettibrug gaan bouwen. Welk groepje maakt de sterkste brug? Test de brug door er steeds meer spullen op te leggen. Door er een wedstrijdelement aan te koppelen kun je de activiteit extra uitdagend maken. 

Wat heb je nodig?

- spaghetti

- eventueel lasagne bladeren (voor het wegdek van de brug)

- lijm (een lijmpistool is handig), plakband en/of kabelbinders

- papier (om de brug op te bouwen)

- meetlint

- gewichtjes (stenen, zakjes zand of bakjes water)

Deze activiteit duurt ongeveer 45 tot 60 minuten.