چیستان با موضوع مهندسی / معماهای فوق‌العاده سخت برای مهندسین باهوش

چیستان با موضوع مهندسی / معماهای فوق‌العاده سخت برای مهندسین باهوش

مهندسی، عرصه‌ی دقت، محاسبه و حلِ مسئله است. اما گاهی، ساده‌ترین معماها، ذهنِ پیچیده‌ترین مهندسان را نیز به چالش می‌کشند. در این بخش از سایت، مجموعه‌ای از چیستان با موضوع مهندسی و معماهای فوق‌العاده سخت برای مهندسین باهوش را گردآوری کرده‌ایم تا با این سوالات، قدرت تحلیل، خلاقیت و دانش فنی خود را به محک بگذارید. از سوالات مربوط به مکانیک، عمران و برق تا معماری و ریاضیات، این معماها برای هر مهندسِ حرفه‌ای، یک آزمونِ هیجان‌انگیز خواهند بود.

چیستان های بسیار سخت مهندسی

من یک سازه هستم که وزن خودم را تحمل می‌کنم اما هیچ ستونی ندارم. هر چه بلندتر می‌شوم، نازک‌تر می‌شوم. در ساختمان‌های بلند از من استفاده می‌شود. من در مرکز ساختمان هستم و مثل یک ستون فقرات عمل می‌کنم. من چیست؟

.

.

پاسخ: هسته مرکزی (یا شفت آسانسور و راه‌پله)

من در مدارهای الکترونیکی هستم. جریان را محدود می‌کنم اما قطع نمی‌کنم. گرما تولید می‌کنم اما آتش نیستم. واحد من «اهم» است. اگر من کم باشم، جریان زیاد می‌شود و قطعه می‌سوزد. من چیست؟

.

.

پاسخ: مقاومت (Resistor)

یک تیر بتنی به طول ۱۰ متر روی دو تکیه‌گاه ساده قرار دارد. یک بار ۵۰ کیلونیوتن دقیقاً وسط تیر قرار می‌گیرد. بیشترین لنگر خمشی در کجای تیر رخ می‌دهد؟

.

.

پاسخ: دقیقاً زیر بار (وسط تیر)

من یک پمپ هستم که سیال را به حرکت درمی‌آورم. هیچ قطعه متحرکی ندارم، فقط یک محفظه و یک دیافراگم. با فشار هوا کار می‌کنم. در صنایع شیمیایی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: پمپ دیافراگمی (Diaphragm Pump)

من یک نوع اتصال در سازه‌های فلزی هستم. دو عضو را با پیچ و مهره به هم وصل می‌کنم. می‌توانم باز و بسته شوم. اگر من شل باشم، سازه می‌لرزد. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: اتصال پیچی (Bolted Connection)

من در مهندسی برق هستم. جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می‌کنم. دیودها درون من هستند. در شارژر گوشی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: یکسوساز (Rectifier)

یک تیر فولادی با سطح مقطع مستطیلی تحت خمش قرار گرفته است. اگر ارتفاع مقطع را دو برابر کنم، ممان اینرسی چند برابر می‌شود؟

.

.

پاسخ: ۸ برابر (چون ممان اینرسی با توان سوم ارتفاع تغییر می‌کند، ۲³ = ۸)

من در سیستم‌های کنترلی هستم. خطا را اندازه می‌گیرم و به محرک فرمان می‌دهم. اگر خطا صفر باشد، من خاموش می‌شوم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: کنترل‌کننده (Controller) – یا دقیقتر: کنترل‌کننده تناسبی (P Controller)

من یک ماده هستم که تحت تنش، تغییر شکل پلاستیک می‌دهم. بعد از برداشتن بار، به حالت اول برنمی‌گردم. فولاد نرم از من است. اسم خاصیت من چیست؟

.

.

پاسخ: شکل‌پذیری (Ductility)

من در مهندسی عمران هستم. خاک را نگه می‌دارم و از ریزش جلوگیری می‌کنم. دیواری هستم که یک طرف آن خاک و طرف دیگر آن هواست. در گودبرداری از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: دیوار حائل (Retaining Wall)

من در موتورهای احتراق داخلی هستم. هوا و سوخت را با هم مخلوط می‌کنم و جرقه می‌زنم. در سیلندر موتور هستم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: شمع (Spark Plug)

یک سازهٔ خرپایی با ۱۰ گره و ۲۰ عضو دارد. درجهٔ نامعینی استاتیکی آن چند است؟ (فرض کنید ۳ تکیه‌گاه ساده)

.

.

پاسخ: ۳ (۲گره = ۲×۱۰=۲۰ معادله، ۲۰ عضو + ۳ عکسالعمل = ۲۳ مجهول، ۲۳-۲۰=۳ درجه نامعینی)

من در سیستم‌های هیدرولیک هستم. فشار را به نیروی مکانیکی تبدیل می‌کنم. یک پیستون درون یک سیلندر هستم. در جک‌های ماشین از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: جک هیدرولیک (Hydraulic Cylinder)

 من در مهندسی مواد هستم. سختی را اندازه می‌گیرم. یک الماس کوچک را به سطح ماده فشار می‌دهم و اندازهٔ اثر را می‌خوانم. اسم این آزمایش چیست؟

.

.

پاسخ: آزمایش ویکرز (Vickers Hardness Test)

من در مهندسی برق هستم. ولتاژ را پایین می‌آورم یا بالا می‌برم. دو سیم‌پیچ دارم که روی یک هستهٔ آهنی پیچیده شده‌اند. در پست‌های برق از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: ترانسفورماتور (Transformer)

مطالب مشابه: چیستان های سخت درباره ماشین | چیستان های قدیمی با جواب سخت و آسان

چیستان های سخت ریاضی

یک تیر با تکیه‌گاه ساده در دو انتها، تحت بار یکنواخت قرار دارد. بیشینهٔ خیز (افتادگی) در کجای تیر رخ می‌دهد؟

.

.

پاسخ: وسط تیر

من در مهندسی مکانیک هستم. اصطکاک را کاهش می‌دهم. دو سطح را از هم جدا می‌کنم. یک لایه نازک مایع هستم. در موتورها از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: روان‌کننده (Lubricant) – یا روغن

من یک نوع بتن هستم که تحت کشش مقاوم است. الیاف فولادی یا پلیمری درون من است. در کف‌های صنعتی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: بتن الیافی (Fiber-Reinforced Concrete)

من در مهندسی کنترل هستم. ورودی سینوسی می‌دهم و پاسخ سیستم را اندازه می‌گیرم. با من فرکانس طبیعی سیستم را پیدا می‌کنیم. اسم این آزمایش چیست؟

.

.

پاسخ: پاسخ فرکانسی (Frequency Response) – یا دقیقتر: آزمایش تحریک سینوسی

من در سازه‌های فولادی هستم. دو تیر را به هم وصل می‌کنم. یک صفحهٔ فلزی هستم که با جوش یا پیچ به اعضا متصل می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: ورق اتصال (Gusset Plate)

من در مهندسی سیالات هستم. عددی بی‌بعد هستم که نشان می‌دهد جریان آرام است یا آشفته. از سرعت، قطر و ویسکوزیته محاسبه می‌شوم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: عدد رینولدز (Reynolds Number)

مطالب مشابه: چیستان بزرگسالان با جواب | چیستان با موضوع جام جهانی

چیستان های سخت ریاضی

یک پل معلق با دو برج و کابل‌های اصلی. وزن عرشه توسط کابل‌ها به برج‌ها منتقل می‌شود. کدام بخش پل بیشترین تنش کششی را تحمل می‌کند؟

.

.

پاسخ: کابل‌های اصلی

من در مهندسی الکترونیک هستم. سیگنال آنالوگ را به دیجیتال تبدیل می‌کنم. در دوربین‌ها و میکروفون‌ها از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC – Analog to Digital Converter)

من در مهندسی معدن هستم. سنگ‌ها را خرد می‌کنم. یک دستگاه غول‌پیکر هستم با فک‌های آهنی. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: سنگ‌شکن فکی (Jaw Crusher)

من در مهندسی حرارت هستم. گرما را از یک سیال به سیال دیگر منتقل می‌کنم. دو لوله درون هم دارم. در نیروگاه‌ها از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: مبدل حرارتی (Heat Exchanger)

یک ستون فولادی تحت بار محوری فشاری قرار دارد. اگر طول مؤثر ستون دو برابر شود، بار کمانش چند برابر می‌شود؟ (طبق فرمول اویلر)

.

.

پاسخ: یک‌چهارم (چون بار کمانش با مجذور طول نسبت عکس دارد، ۱/۴)

من در مهندسی ژئوتکنیک هستم. مقاومت برشی خاک را اندازه می‌گیرم. یک جعبهٔ سه‌محوره هستم که خاک را در آن قرار می‌دهند. اسم این آزمایش چیست؟

.

.

پاسخ: آزمایش سه‌محوره (Triaxial Test)

من در موتور جت هستم. هوا را فشرده می‌کنم و به محفظهٔ احتراق می‌فرستم. یک سری پرهٔ چرخان هستم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: کمپرسور (Compressor)

چیستان سخت ریاضی

من در مهندسی ابزار دقیق هستم. فشار را اندازه می‌گیرم. یک دیافراگم و یک فنر درون من است. واحد من «پاسکال» است. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: فشارسنج (Pressure Gauge)

آخرین چیستان مهندسی: من یک سیستم هستم که خروجی را با ورودی مقایسه می‌کند و خطا را اصلاح می‌کند. در ترموستات و کروز کنترل از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: کنترل حلقه‌بسته (Closed‑Loop Control) – یا دقیقتر: فیدبک (Feedback)

من در مهندسی سازه هستم. یک المان خمشی هستم که در دو انتها گیردار است. اگر بار یکنواخت روی من باشد، بیشترین خیز من در چه نقطه‌ای رخ می‌دهد؟

.

.

پاسخ: وسط دهانه (در تیر دوسرگیردار با بار یکنواخت، بیشینه خیز در وسط است)

من در مدارات الکتریکی هستم. جریان را ذخیره می‌کنم و سپس آزاد می‌کنم. یک صفحهٔ فلزی و یک دی‌الکتریک درون من است. واحد من «فاراد» است. در فیلترها از من استفاده می‌شود. من چیست؟

.

.

پاسخ: خازن (Capacitor)

یک ستون بتنی با مقطع مربعی به ضلع ۴۰ سانتی‌متر و ارتفاع ۳ متر، تحت بار ۱۰۰۰ کیلونیوتن قرار دارد. اگر مدول الاستیسیته بتن ۲۵ گیگاپاسکال باشد، تغییر شکل محوری ستون چند میلی‌متر است؟

.

.

پاسخ: حدود ۰.۷۵ میلی‌متر (تغییر شکل = (P×L)/(A×E) = (۱۰۰۰×۱۰۰۰×۳۰۰۰)/(۱۶۰۰×۲۵۰۰۰) ≈ ۰.۷۵ میلی‌متر)

من در مهندسی مکانیک هستم. یک چرخ دنده هستم که حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می‌کنم. یک میلهٔ دندانه‌دار هستم که با چرخ‌دنده درگیر می‌شود. در جک‌های پیچی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: پیچ و مهره (یا جک پیچی – دقیقتر: میل‌دنده (Rack and Pinion))

من در مهندسی مواد هستم. یک نمودار هستم که دما و ترکیب شیمیایی را نشان می‌دهد. نقاط ذوب و انجماد را روی من می‌توان دید. در متالورژی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: نمودار فازی (Phase Diagram)

یک تیر فولادی با مقطع I شکل تحت خمش قرار دارد. اگر بال فوقانی تحت فشار و بال تحتانی تحت کشش باشد، تیر در چه جهتی خم می‌شود؟

.

.

پاسخ: به سمت پایین (خمش مثبت – تیر به سمت پایین خم می‌شود)

من در مهندسی برق هستم. جریان را قطع و وصل می‌کنم. یک کلید هستم که با میدان مغناطیسی کار می‌کند. در رله‌ها و کنتاکتورها از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: رله (Relay)

من در مهندسی شیمی هستم. واکنش‌های شیمیایی را در خودم انجام می‌دهم. یک ظرف استوانه‌ای هستم با همزن و سیستم گرمایش و سرمایش. در پتروشیمی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: راکتور (Reactor)

من در مهندسی عمران هستم. پی ساختمان هستم که بار را به زمین منتقل می‌کند. اگر خاک ضعیف باشد، من گسترده می‌شوم. اگر خاک قوی باشد، من عمیق می‌شوم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: شالوده (Foundation)

یک سیستم ارتعاشی با جرم ۱۰ کیلوگرم و فنر با سفتی ۱۰۰۰ نیوتن بر متر دارد. فرکانس طبیعی این سیستم چند هرتز است؟

.

.

پاسخ: حدود ۱.۵۹ هرتز (ω = √(k/m) = √(۱۰۰۰/۱۰) = ۱۰ رادیان بر ثانیه، f = ω/۲π ≈ ۱.۵۹ هرتز)

من در مهندسی هوافضا هستم. بال هواپیما هستم که نیروی برآر را تولید می‌کند. شکل من مثل یک قطرهٔ اشک است. نام این شکل چیست؟

.

.

پاسخ: ایرفویل (Airfoil)

من در مهندسی سیالات هستم. یک عدد بی‌بعد هستم که نسبت نیروی اینرسی به نیروی ویسکوزیته است. در جریان‌های لوله‌ای از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: عدد رینولدز (Reynolds Number)

چیستان های ریاضی مهندسی سخت

من در مهندسی ژئوتکنیک هستم. آزمایشی هستم که در آن یک مخروط را به داخل خاک فرو می‌کنم و مقاومت آن را اندازه می‌گیرم. اسم این آزمایش چیست؟

.

.

پاسخ: آزمایش نفوذ مخروط (Cone Penetration Test – CPT)

یک پل خرپایی با دو تکیه‌گاه ساده و بار متمرکز در وسط دارد. بیشترین نیروی محوری در کدام عضو خرپا رخ می‌دهد؟

.

.

پاسخ: عضو مورب نزدیک تکیه‌گاه (یا عضو تحتانی وسط)

مطالب مشابه: معمای ذهنی با جواب | چیستان با موضوع اقتصاد

چیستان های ریاضی مهندسی سخت

من در مهندسی مکانیک هستم. یک وسیله هستم که حرکت دورانی را به حرکت رفت و برگشتی تبدیل می‌کنم. یک میلهٔ منحنی هستم که به میل‌لنگ وصل است. در موتورها از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: بادامک (Cam)

من در مهندسی برق هستم. یک مدار هستم که ولتاژ را تثبیت می‌کند. یک دیود زنر درون من است. اگر ولتاژ ورودی تغییر کند، من خروجی را ثابت نگه می‌دارم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: رگولاتور ولتاژ (Voltage Regulator)

یک مخزن استوانه‌ای به قطر ۲ متر و ارتفاع ۳ متر، پر از آب است. فشار در کف مخزن چند کیلوپاسکال است؟

.

.

پاسخ: ۲۹.۴ کیلوپاسکال (فشار = ρgh = ۱۰۰۰×۹.۸۱×۳ ≈ ۲۹۴۳۰ پاسکال = ۲۹.۴ کیلوپاسکال)

من در مهندسی مواد هستم. یک عملیات حرارتی هستم که فولاد را نرم می‌کند. فولاد را تا دمای بالا گرم می‌کنم و سپس به آرامی خنک می‌کنم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: بازپخت (Annealing)

من در مهندسی سازه هستم. یک مهاربند قطری هستم که در ساختمان‌های فولادی از من استفاده می‌شود. نیروهای جانبی مثل زلزله را تحمل می‌کنم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: مهاربند (Brace) – یا دقیقتر: مهاربند ضربدری (X‑Brace)

من در مهندسی کنترل هستم. یک سیستم هستم که ورودی پله می‌دهم و خروجی را اندازه می‌گیرم. زمان نشست و زمان اوج را از من محاسبه می‌کنند. اسم این آزمایش چیست؟

.

.

پاسخ: پاسخ پله (Step Response)

من در مهندسی نفت هستم. یک دکل حفاری هستم که در خشکی قرار دارد. یک برج فلزی بلند هستم که مته را به داخل زمین می‌فرستم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: دکل حفاری خشکی (Onshore Drilling Rig)

 یک تیر با تکیه‌گاه ساده در دو انتها و بار مثلثی (صفر در یک انتها و حداکثر در انتهای دیگر). بیشینه لنگر خمشی در چه فاصله‌ای از تکیه‌گاه رخ می‌دهد؟

.

.

پاسخ: در فاصله L/√3 از تکیه‌گاه با بار صفر

من در مهندسی الکترونیک هستم. یک قطعه هستم که سیگنال را تقویت می‌کند. سه پایه دارم: بیس، کلکتور و امیتر. در تقویت‌کننده‌ها از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: ترانزیستور (Transistor)

من در مهندسی عمران هستم. یک قوس هستم که بار را به دو طرف منتقل می‌کند. در پل‌های قدیمی از من استفاده می‌شد. شکل من نیم‌دایره است. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: قوس (Arch)

چیستان برای افراد باهوش

من در مهندسی مکانیک هستم. یک اتصال هستم که دو عضو را به هم وصل می‌کند و اجازهٔ چرخش می‌دهد. یک پین درون من است. در سازه‌های خرپایی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: اتصال پین (Pin Connection)

یک موتور الکتریکی با توان ۵ کیلووات و بازده ۸۰٪، چند آمپر جریان از شبکهٔ ۲۲۰ ولت می‌گیرد؟

.

.

پاسخ: حدود ۲۸.۴ آمپر (توان ورودی = ۵۰۰۰÷۰.۸ = ۶۲۵۰ وات، جریان = ۶۲۵۰÷۲۲۰ ≈ ۲۸.۴ آمپر)

من در مهندسی شیمی هستم. فرایندی هستم که در آن مایع را از جامد جدا می‌کنم. یک پارچه یا کاغذ صافی درون من است. اسم این فرایند چیست؟

.

.

پاسخ: فیلتراسیون (Filtration)

من در مهندسی هوافضا هستم. یک موتور هستم که هوا را می‌مکد، فشرده می‌کند، می‌سوزاند و با سرعت بالا خارج می‌کند. در هواپیماهای جنگنده از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: موتور جت (Jet Engine) – یا دقیقتر: توربوجت (Turbojet)

من در مهندسی ژئوتکنیک هستم. یک آزمایش هستم که در آن یک صفحهٔ گرد را روی خاک قرار می‌دهیم و بار می‌گذاریم و نشست را اندازه می‌گیریم. اسم این آزمایش چیست؟

.

.

پاسخ: آزمایش صفحه‌ای (Plate Load Test)

من یک سیستم هستم که در آن ورودی و خروجی با یک معادلهٔ دیفرانسیل مرتبط هستند. اگر ورودی سینوسی باشد، خروجی سینوسی با همان فرکانس اما با فاز متفاوت خواهد بود. اسم این سیستم چیست؟

.

.

پاسخ: سیستم خطی (Linear System) – یا دقیقتر: سیستم مرتبهٔ دوم

من در مهندسی سازه هستم. یک المان فشاری هستم که ممکن است کمانش کند. اگر طول من دو برابر شود، بار کمانش من چند برابر می‌شود؟ (طبق فرمول اویلر)

.

.

پاسخ: یک‌چهارم (بار کمانش با مجذور طول نسبت عکس دارد)

 من در مدارات الکتریکی هستم. جریان را مهار می‌کنم اما قطع نمی‌کنم. یک سیم‌پیچ هستم که درون آن یک هستهٔ آهنی قرار دارد. جریان مستقیم از من عبور می‌کند و میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنم. در رله‌ها از من استفاده می‌شود. من چیست؟

.

.

پاسخ: سیم‌پیچ (Solenoid) – یا دقیقتر: سلف (Inductor)

یک تیر بتن آرمه با مقطع مستطیلی به عرض ۳۰ سانتی‌متر و ارتفاع ۵۰ سانتی‌متر، تحت لنگر خمشی ۲۰۰ کیلونیوتن‌متر قرار دارد. اگر تنش مجاز فشاری بتن ۲۰ مگاپاسکال باشد، آیا تیر در ناحیه فشاری خراب می‌شود؟

.

.

پاسخ: خیر (تنش فشاری = M/(b×d²/6) = ۲۰۰×۱۰⁶/(۳۰۰×۵۰۰²/۶) ≈ ۱۶ مگاپاسکال < ۲۰ مگاپاسکال)

من در مهندسی مکانیک هستم. یک چرخدندهٔ مخروطی هستم که محور دو شفت را ۹۰ درجه تغییر می‌دهد. در دیفرانسیل ماشین از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: چرخدندهٔ مخروطی (Bevel Gear)

من در مهندسی مواد هستم. یک نقص کریستالی هستم که در آن یک اتم از جای خود خارج شده و در جای دیگر قرار گرفته است. این نقص باعث افزایش استحکام ماده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: نابجایی (Dislocation)

یک ستون فولادی با مقطع دایره‌ای به قطر ۲۰ سانتی‌متر و ارتفاع ۴ متر، تحت بار ۱۵۰۰ کیلونیوتن قرار دارد. اگر تنش تسلیم فولاد ۲۴۰ مگاپاسکال باشد، آیا ستون دچار تسلیم می‌شود؟

.

.

پاسخ: خیر (مساحت = π×۱۰۰ = ۳۱۴ سانتی‌متر مربع، تنش = ۱۵۰۰۰۰۰/(۳۱۴×۱۰۰) ≈ ۴۷.۸ مگاپاسکال < ۲۴۰)

من در مهندسی برق هستم. یک قطعه هستم که ولتاژ را به فرکانس تبدیل می‌کند. یک کریستال کوارتز درون من است. در ساعت‌های کوارتزی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: اسیلاتور کریستالی (Crystal Oscillator)

من در مهندسی شیمی هستم. فرایندی هستم که در آن دو مایع غیرقابل امتزاج را از هم جدا می‌کنم. یک ستون بلند هستم که مایع سنگین ته آن و مایع سبک روی آن جمع می‌شود. اسم این فرایند چیست؟

.

.

پاسخ: دکانتاسیون (Decantation) – یا دقیقتر: جداسازی با استفاده از قیف دکانته

من در مهندسی عمران هستم. یک نوع پی عمیق هستم که بار ساختمان را به لایه‌های مقاوم خاک می‌رساند. من بلند و باریک هستم و با کوبیدن یا حفاری در زمین قرار می‌گیرم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: شمع (Pile)

مطالب مشابه: چیستان برای کودکان 5 ساله | چیستان های سخت با جواب برای مدرسه

چیستان های مهندسی سخت

یک سیستم جرم-فنر-دمپر با جرم ۵ کیلوگرم، فنر با سفتی ۵۰۰ نیوتن بر متر و ضریب دمپینگ ۲۰ نیوتن.ثانیه بر متر دارد. این سیستم زیردمپینگ است، بحرانی است یا بیش‌دمپینگ؟

.

.

پاسخ: بیش‌دمپینگ (دمپینگ بحرانی = ۲√(km) = ۲√(۵۰۰×۵) = ۱۰۰، ضریب دمپینگ ۲۰ < ۱۰۰، پس زیردمپینگ است. اصلاح: ۲۰ < ۱۰۰ → زیردمپینگ. پاسخ: زیردمپینگ)

من در مهندسی هوافضا هستم. یک سطح کنترل هستم که در دم هواپیما قرار دارد و برای تغییر زاویهٔ پیچ (Pitch) استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: اِلِواتور (Elevator)

من در مهندسی سیالات هستم. دستگاهی هستم که دبی جریان را اندازه می‌گیرد. یک روزنه در مسیر جریان قرار دارد و افت فشار را اندازه می‌گیرم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: اوریفیس‌متر (Orifice Meter)

من در مهندسی ژئوتکنیک هستم. آزمایشی هستم که در آن یک نمونهٔ خاک را در یک جعبه برش می‌دهیم و مقاومت برشی آن را اندازه می‌گیریم. اسم این آزمایش چیست؟

.

.

پاسخ: آزمایش برش مستقیم (Direct Shear Test)

یک پل قوسی با دهانهٔ ۵۰ متر و ارتفاع قوس ۱۰ متر. اگر بار یکنواخت روی عرشه قرار گیرد، بیشترین نیروی فشاری در کدام بخش قوس رخ می‌دهد؟

.

.

پاسخ: در تاج قوس (بالاترین نقطه)

من در مهندسی مکانیک هستم. یک یاتاقان هستم که بار شعاعی را تحمل می‌کند. ساچمه‌های فلزی درون من هستند. در چرخ‌های ماشین از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: یاتاقان ساچمه‌ای (Ball Bearing)

من در مهندسی برق هستم. یک مدار هستم که فرکانس سیگنال را فیلتر می‌کند. خازن و مقاومت درون من است. اگر فرکانس پایین باشد، من آن را عبور می‌دهم و اگر بالا باشد، آن را تضعیف می‌کنم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: فیلتر پایین‌گذر (Low-Pass Filter)

یک مخزن کروی به قطر ۲ متر، پر از روغن با چگالی ۸۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. فشار در مرکز کره چند کیلوپاسکال است؟ (فشار جو را نادیده بگیرید)

.

.

پاسخ: ۸.۳۴ کیلوپاسکال (فشار = ρg×(D/2) = ۸۵۰×۹.۸۱×۱ ≈ ۸۳۳۸ پاسکال = ۸.۳۴ کیلوپاسکال)

چیستان های مهندسی سخت

من در مهندسی مواد هستم. یک عملیات حرارتی هستم که فولاد را سخت و ترد می‌کند. فولاد را تا دمای بالا گرم می‌کنم و سپس به سرعت در آب یا روغن خنک می‌کنم. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: سخت‌کاری (Quenching)

من در مهندسی سازه هستم. یک نوع اتصال هستم که در آن دو عضو فولادی با جوش به هم وصل می‌شوند. اگر جوش ضعیف باشد، اتصال می‌شکند. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: اتصال جوشی (Welded Connection)

من در مهندسی کنترل هستم. یک سیستم هستم که خروجی آن به ورودی خودش بازمی‌گردد. اگر بازخورد مثبت باشد، ناپایدار می‌شوم. اگر بازخورد منفی باشد، پایدار می‌شوم. اسم این سیستم چیست؟

.

.

پاسخ: سیستم کنترل حلقه‌بسته (Closed‑Loop Control System)

من در مهندسی نفت هستم. یک فرایند هستم که در آن نفت خام را تقطیر می‌کنم و به فرآورده‌های مختلف مانند بنزین و گازوئیل تبدیل می‌شود. اسم این فرایند چیست؟

.

.

پاسخ: تقطیر جز به جز (Fractional Distillation)

یک تیر یکسرگیردار (cantilever) به طول ۳ متر و مقطع مربعی به ضلع ۱۰ سانتی‌متر، تحت بار متمرکز ۵ کیلونیوتن در نوک آزاد قرار دارد. بیشینه تنش خمشی چند مگاپاسکال است؟

.

.

پاسخ: ۹۰ مگاپاسکال (لنگر = ۵×۳ = ۱۵ کیلونیوتن‌متر، ممان مقطع = ۱۰×۱۰²/۶ = ۱۶۶.۷ سانتی‌متر³، تنش = ۱۵۰۰۰۰۰۰/۱۶۶.۷ ≈ ۹۰ مگاپاسکال)

من در مهندسی الکترونیک هستم. یک قطعه هستم که نور را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کند. در سلول‌های خورشیدی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: دیود نوری (Photodiode) – یا دقیقتر: سلول خورشیدی (Solar Cell)

من در مهندسی عمران هستم. یک نوع راه‌پله هستم که با زمین سازگار است. به صورت مارپیچ یا مستقیم، با پله‌های بتنی یا فلزی. در فضاهای عمومی از من استفاده می‌شود. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: راه‌پله (Staircase) – اما دقیقتر: پلکان مارپیچ (Spiral Stair)؟

مطالب مشابه: چیستان با موضوع ادبیات | چیستان با موضوع گیم

من در مهندسی مکانیک هستم. یک وسیله هستم که فشار سیال را اندازه می‌گیرد. یک لولهٔ U شکل پر از جیوه درون من است. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: مانومتر (Manometer)

یک موتور دیزل با نسبت تراکم ۲۰:۱، هوای ورودی را از ۲۷ درجه سانتی‌گراد تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد فشرده می‌کند. اگر فرض کنیم فرایند بی‌دررو برگشت‌پذیر است، دمای نهایی را محاسبه کنید. (γ=1.4)

.

.

پاسخ: حدود ۷۵۰ کلوین (T2 = T1 × (V1/V2)^(γ-1) = ۳۰۰ × ۲۰^۰.۴ ≈ ۷۵۰ کلوین = ۴۷۷ درجه سانتی‌گراد – با فرض مقدار ۸۰۰ درجه، تقریباً نزدیک است)

من در مهندسی شیمی هستم. فرایندی هستم که در آن یک ماده را به صورت بخار درآورده و سپس دوباره مایع می‌کنم تا خالص شود. در تولید آب مقطر از من استفاده می‌شود. اسم این فرایند چیست؟

.

.

پاسخ: تقطیر (Distillation)

من در مهندسی هوافضا هستم. یک سطح کنترل هستم که در بال هواپیما قرار دارد و برای تغییر زاویهٔ غلت (Roll) استفاده می‌شود. در دو طرف بال هستند و خلاف جهت هم حرکت می‌کنند. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: ایلرون (Aileron)

من در مهندسی ژئوتکنیک هستم. یک نوع خاک هستم که دانه‌های آن به هم چسبیده و خاصیت چسبندگی دارد. در حالت خشک سخت و در حالت خیس چسبناک است. اسم این خاک چیست؟

.

.

پاسخ: رس (Clay)

من یک اصل بنیادین در مهندسی هستم که می‌گوید «برای هر عمل عکس‌العملی مساوی و مخالف وجود دارد». من در مکانیک نیوتنی هستم و همهٔ مهندسین مرا می‌شناسند. اسم من چیست؟

.

.

پاسخ: قانون سوم نیوتن (Newton’s Third Law)

این چیستان‌ها برای چه رشته‌هایی مناسب‌اند؟

پاسخ: عمران، مکانیک، برق و کامپیوتر.

سطح سختی این معماها چقدر است؟

پاسخ: بسیار بالا و نیازمند تفکر تحلیلی.

یک چیستان مهندسی سخت چیست؟

پاسخ: «چه سازه‌ای بدون ستون، بلندترین برج را می‌سازد؟» (جواب: برج خنک‌کننده نیروگاه)پ

امیرسالار کریمی صابر
نویسنده: امیرسالار کریمی صابر

امیرسالار، نویسنده ارشد تیم تحریریه. از ابتدا در کنار مدیر مجموعه، در شکل‌دهی به هویت محتوایی سایت نقش داشته‌ام. هر آنچه در حوزه‌های سینما، ادبیات، فلسفه، اشعار و جملات کوتاه می‌خوانید، حاصل نگاه و قلم من است. بیش از ۵ سال است که به عنوان یکی از سئوکاران مجموعه، استراتژی محتوایی و بهینه‌سازی فنی سایت را نیز پیش می‌برم؛ تا مطالب نه تنها از نظر عمق و معنا ارزش خواندن داشته باشند، بلکه در فضای وب هم دیده شوند و به دست مخاطبِ واقعی‌شان برسند. نگارش بیوگرافی‌ها و مقالات تخصصی سایت نیز بخش دیگری از کار من است؛ آثاری که در آنها همیشه کوشیده‌ام دانش فنی را با نگاهی انسانی و روایی درآمیزم. باور همیشگی‌ام این بوده که فیلم‌ها را باید از چشمِ کتاب دید، شعرها را با نگاهِ فلسفی خواند و جملات را بهانه‌ای برای مکث کردن دانست.