建造桥梁——梁的科学

解释

纸是一种有趣的材料，它的张力非常强——如果你夹紧它，一张A4纸可以支撑200多公斤。然而，它非常柔韧，所以如果你压缩纸张，它只会弯曲，在很小的力下就会失效。

纸的张力很强
因为它是如此柔韧，所以在压缩时非常弱

纸如此柔韧，不是因为它的材料特别柔软，而是因为它很薄。如果你弯曲某物，曲线外侧的物质被拉伸，曲线内侧的物质被压缩。

如果光束很浅，长度的变化就很小，所以你不会拉伸或压缩材料太多，它也不会用力向后推。另一方面，粗梁的长度变化非常大，因此它会非常僵硬。

在一根细梁中，曲线的内部和外部的长度只有轻微的变化	在粗梁中，长度变化很大。

这意味着使梁桥更坚固的主要方法是使其更深。一个显而易见的方法是做一个方管。如果它没有一个主要的弱点，它就会非常僵硬。

没有什么能阻止正方形变成平行四边形并变平，因此非常灵活。

如果一根方梁不向侧面折叠成平行四边形并变平，它就会很坚固

三角形梁的强度要大得多，因为三角形不能在不扭曲其边的情况下改变形状。然而，由于侧面非常平坦，它们可以弯曲，并允许角落在负载下弯曲。

一个三角形的纸梁很坚固，但最终它的两边会弯曲，角落会弯曲

纸管非常坚固，因为纸在一个方向上弯曲，而在另一个方向上弯曲，就不会拉伸或撕裂。然而，如果你把它当作一根横梁，你就会把它压扁，最终它会变平，向错误的方向弯曲

因为纸在一个方向弯曲，所以不能在另一个方向弯曲，所以管非常坚固。但将其作为横梁加载会使其变平，然后变弱。

然而，一个管是非常强大的是直接压缩，因为没有力量试图使其变平。所以如果你能设计出一种结构，其中有受压的管子和受压的其他东西，它就会非常坚固。

一种方法是用两根管子和一张纸做一个三角形，把底部的两个底座固定在一起。这是非常坚固的，虽然如果你想让这个结构自己站起来，你可能需要给它更多的腿。