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Tallest Tower Challenge

STEM in a Bag

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How high can you go?

Every great skyscraper starts with a simple question: what will keep this thing standing? Grab some supplies and put your engineering instincts to the test — can you build a tower tall enough and strong enough to hold a stuffed animal for two minutes? Challenge a friend, challenge your family, then challenge yourself to go even higher.

🚀 Engage

Did you know? At 2,716 feet, the Burj Khalifa in Dubai has reigned as the world’s tallest building since 2010. What is the tallest building you’ve ever seen? What makes towers strong? What makes them fall?

Your challenge is to work with friends or family members to develop the tallest tower that can support the weight of a stuffed animal for 2 minutes.

🔎 Explore

Spend a few minutes examining the different towers you see at a playground, or any tall buildings you’ve seen.

CONSIDER THE FOLLOWING:

  • How big is the base (or bottom part) of the tower compared to how tall it is?
  • What are different features of the tower that provide stability?
  • What is the tallest building you’ve ever seen?
  • How was it similar or different to the towers you may have seen at the Gathering Place?
  • How can you use the provided materials to help build the tower?

FIRST, SKETCH IT! Draw your plan on a piece of paper and think about which materials you’d like to use and how many.

BUILD IT! Create your tower! Think about what materials would be best to help create a strong base for your structure. You can use the materials in your kit and other recycled materials, such as cardboard tubes and newspaper. You can cut and bend the items however you want.

⚙️Supplies

You’ll need:

  • 15 straws
  • 5 pieces of paper
  • Tape
  • Paper & pencil
  • Recycled materials (not included): paper towel or toilet paper tubes, plastic bottles, cardboard boxes, newspaper, and more!

💡 Explain

Your structure may face some naturally occurring forces like gravity, pushes, pulls, compression and/or tension.

  • Gravity: An invisible force that pulls objects with mass toward each other.
  • Force: A push or a pull.
  • Compression: The force of squeezing or pressing something together. The weight of your tower will create a compressive force in the body of the tower.
  • Tension: The force of stretching something. Items such as paper clips and pipe cleaners will experience tension if they are used to hold your tower together.

✈️ Elaborate

TEST IT! Test your structure by placing a toy, stuffed animal, or book on top to see if it supports the weight for a full 2 minutes. Make note of areas in your tower that are strong and weak. Is it bending in a certain area? Is it unsteady?

IMPROVE IT! Now is your chance to improve upon your design! Did it successfully support the weight? Great! See if you can redesign it to be taller and carry even more weight. If it can’t support the toy, what can you change to make it better?

🔬 Evaluate

THINK ABOUT:

  • How similar was your final design to your original sketch?
  • Did you make any changes to your design during the building phase? Why or why not?
  • Did you use all the parts provided? Were any of the parts used only to increase the height of the tower?
  • What other materials would have helped with this challenge?
  • What do you think engineers have to think about when they are designing and building structures like towers?
STEM Hero: Sarah Gould

Sarah Gould, AIA, A4LE is a licensed architect in Tulsa and the President and CEO of Ethos Architects. She grew up in a family of educators, which inspired her to design places where people can learn, explore, and be creative.

Today, she leads projects across Oklahoma, including schools, libraries, and community spaces like the Discovery Lab Children’s Museum, Tulsa libraries such as Brookside and Rudisill, and schools like Tulsa Public Schools’ Emerson Elementary and Bixby High School. Sarah also founded the Education Foundation for Architecture, Engineering, and Design to help students discover creative careers and open doors for future generations.

  • Read about it:

    • Iggy Peck, Architect by Andrea Beaty
    • Little Leonardo’s Fascinating World of Engineering by Bob Cooper
    • Ellie, Engineer: In the Spotlight by Jackson Pearce

This activity aligns with the following Oklahoma Academic Standards:

  • ETS1.A — Defining and Delimiting an Engineering Problem
  • TS1.B — Developing Possible Solutions
  • ETS1.C — Optimizing the Design Solutions

🚀 Emplear

Con sus 2.716 pies de altura, el Burj Khalifa en Dubái tiene el título de edificio más alto del mundo desde 2010. ¿Cuál es el edificio más alto que has visto? ¿Qué hace que las torres sean resistentes? ¿Qué las hace caer?

🔎 Explorar

Dedica unos minutos a examinar las diferentes torres que veas en un parque infantil o los edificios altos que hayas visto.

Considera lo siguiente:

  • ¿Qué tan grande es la base
  • (o parte inferior) de la torre en comparación con su altura?
  • ¿Cuáles son las diferentes características de la torre que le proporcionan estabilidad?
  • ¿Cuál es el edificio más alto que has visto? ¿En qué se parecía o se diferenciaba de las torres que pudiste haber visto en el Gathering Place?
  • ¿Cómo puedes manipular los materiales proporcionados para ayudar a construir la torre?

 

TU RETO: Colabora con amigos o familiares para construir la torre más alta que pueda soportar el peso de un peluche durante 2 minutos.

PRIMERO; ¡DIBÚJALO! Dibuja tu plan en un trozo de papel y piensa qué materiales te gustaría usar y cuántos.

¡CONSTRÚYELO! ¡Crea tu torre! Piensa en qué materiales serían los mejores para crear una base sólida para tu estructura. Puedes usar los materiales de tu kit y otros materiales reciclados, como tubos de cartón y periódicos. Puedes cortarlos y doblarlos como quieras.

⚙️ Suministros

  • 15 popotes o sorbetos
  • 5 hojas de papel
  • Cinta adhesiva
  • Papel y lápiz
  • Materiales reciclados: tubos de papel de cocina o papel higiénico, botellas de plástico, cajas de cartón, periódicos, ¡y mucho más! ¡Deja volar tu imaginación con los materiales!

💡 Explicar

Su estructura puede estar sometida a fuerzas naturales como la gravedad, empujes, tirones, compresión y/o tensión.

  • Gravedad: Una fuerza invisible que atrae los objetos con masa entre sí.
  • Fuerza: Un empujón o un tirón.
  • Compresión: La fuerza de apretar o presionar algo. El peso de su torre generará una fuerza de compresión en el cuerpo de la torre.
  • Tensión: La fuerza de estirar algo. Objetos como los clips para papel y los limpiapipas experimentarán tensión si se utilizan para mantener unida tu torre.

✈️ Elaborar

¡PRUÉBALO! Prueba tu estructura colocando un juguete, peluche o libro encima para ver si soporta el peso durante dos minutos. Anota las zonas fuertes y débiles de tu torre. ¿Se dobla en algún punto? ¿Es inestable?

¡MEJÓRALO! ¡Ahora es tu oportunidad de mejorar tu diseño! ¿Soportó el peso correctamente? ¡Genial! Intenta rediseñarlo para que sea más alto y soporte aún más peso. Si no puede soportar el juguete, ¿qué puedes cambiar para mejorarlo?

🔬 Evaluar

  • ¿Qué tan similar fue tu diseño final a tu boceto original?
  • ¿Realizaste algún cambio en tu diseño durante la fase de construcción? ¿Por qué sí o por qué no?
  • ¿Utilizaste todas las piezas proporcionadas? ¿Alguna de las piezas se utilizó únicamente para aumentar la altura de la torre?
  • ¿Qué otros materiales habrían ayudado a afrontar este reto?
  • ¿Qué crees que deben tener en cuenta los ingenieros al diseñar y construir estructuras como torres?
  • ¿Qué crees que deben tener en cuenta los ingenieros al diseñar y construir estructuras como torres?
Héroe STEM: Sarah Gould

Sarah Gould, miembro del AIA y A4LE, es arquitecta licenciada en Tulsa y presidenta y directora ejecutiva de Ethos Architects. Creció en una familia de educadores, lo que la inspiró a diseñar espacios donde las personas puedan aprender, explorar y ser creativas.

Actualmente, dirige proyectos en todo Oklahoma, incluyendo escuelas, bibliotecas y espacios comunitarios como el Museo Infantil Discovery Lab, las bibliotecas de Tulsa Brookside y Rudisill, y escuelas como la Escuela Primaria Emerson y la Preparatoria Bixby de las Escuelas Públicas de Tulsa. Sarah también fundó la Fundación Educativa para la Arquitectura, la Ingeniería y el Diseño para ayudar a los estudiantes a descubrir carreras creativas y abrir puertas a las futuras generaciones.

  • ¡Lea todos los detalles!

    • Iggy Peck, Arquitecto por Andrea Beaty

    • El fascinante mundo de la ingeniería del pequeño Leonardo por Bob Cooper

    • Ellie, ingeniera: En el punto de mira por Jackson Pearce

Esta actividad se alinea con los siguientes Estándares Académicos de Oklahoma:

  • ETS1.A — Definición y delimitación de un problema de ingeniería
  • ETS1.B — Elaboración de posibles soluciones
  • ETS1.C — Optimización de la solución de diseño