Машина Голдберга, запускающая шарик — различия между версиями
(→Действия, выполняемые машиной Голдберга) |
|||
(не показано 20 промежуточных версий 2 участников) | |||
Строка 2: | Строка 2: | ||
==Описание== | ==Описание== | ||
===Актуальность=== | ===Актуальность=== | ||
− | Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться | + | Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики. Изучение данного предмета в практической форме является наиболее интересным и познавательным, чем обычные решения задач. Также в процессе создания данной машины можно научиться пользоваться различными инструментами, полезными начинающему строителю. |
+ | |||
===Цель проекта=== | ===Цель проекта=== | ||
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску воздушного шара. | Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску воздушного шара. | ||
Строка 35: | Строка 36: | ||
==Работа по проекту== | ==Работа по проекту== | ||
===Действия, выполняемые машиной Голдберга=== | ===Действия, выполняемые машиной Голдберга=== | ||
− | [[File: | + | [[File:1_1_1.jpg|thumb|Схема устройства машины Голдберга, запускающей воздушный шарик]] |
− | # Запуск маятника | + | # Запуск математического маятника опрокидывает стаканчик с шариком |
# Шарик катится по желобу до ямки, приводя в работу рычажные весы | # Шарик катится по желобу до ямки, приводя в работу рычажные весы | ||
# Другой конец весов, поднявшись, толкает новый шарик | # Другой конец весов, поднявшись, толкает новый шарик | ||
# Шарик катится по желобам и, оттолкнувшись от препятствия снизу, толкает домино, запуская цепную реакцию | # Шарик катится по желобам и, оттолкнувшись от препятствия снизу, толкает домино, запуская цепную реакцию | ||
− | # Последняя доминошка толкает тележку | + | # Последняя доминошка толкает тележку со свечкой, которая начинает катиться по слегка наклонной плоскости до препятствия |
− | # Нить пережигается от | + | # Нить пережигается от свечки |
# Молоток, который удерживался нитью, падает и толкает шарик | # Молоток, который удерживался нитью, падает и толкает шарик | ||
# Шарик перелетает обрыв и приземляется в кузов машинки | # Шарик перелетает обрыв и приземляется в кузов машинки | ||
Строка 53: | Строка 54: | ||
* Машинка | * Машинка | ||
* Рычаг | * Рычаг | ||
− | * Маятник | + | * Маятник |
* Фанера | * Фанера | ||
* Доски | * Доски | ||
− | * | + | * Свеча |
* Клей | * Клей | ||
* Веревка | * Веревка | ||
* Воздушный шарик | * Воздушный шарик | ||
* Коробка | * Коробка | ||
− | |||
* Молоток | * Молоток | ||
* Домино | * Домино | ||
* Скотч | * Скотч | ||
* Стаканчик | * Стаканчик | ||
+ | |||
===Инструменты для создания проекта=== | ===Инструменты для создания проекта=== | ||
− | + | ||
+ | Для создания машины Голдберга мы решили ограничиться обычными инструментами: шуруповерт, лобзик электронный, пила, молоток, напильник, отвертки. Все это мы смогли отыскать в ФабЛаб. | ||
===Этапы создания проекта=== | ===Этапы создания проекта=== | ||
Строка 77: | Строка 79: | ||
|'''Что сделано к сроку''' | |'''Что сделано к сроку''' | ||
|- | |- | ||
− | | | + | | 26.02.19 |
| Определить последовательность действий машины Голдберга | | Определить последовательность действий машины Голдберга | ||
− | | Каждый предлагает свои идеи. | + | | Каждый предлагает свои идеи. Нужно было придумать такую машину, чтобы каждому хватило по задаче. |
− | | Определена | + | | Определена половина последовательности. |
|- | |- | ||
− | | | + | | 12.03.19 |
− | | Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга | + | | Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга. |
− | | С трудом пришли к консенсусу. | + | | С трудом пришли к консенсусу. Пришли к идее, что несколько человек будут работать над одной задачей вместе. |
| Определена последовательность, сделан набросок действий. | | Определена последовательность, сделан набросок действий. | ||
|- | |- | ||
− | | | + | | 25.03.19 |
− | | Найти материалы для проекта | + | | Найти материалы для проекта. Начать создание вики-страницы. |
− | | Материалы было решено искать среди остатков от производства. | + | | Материалы было решено искать среди остатков от производства в ФабЛаб. Отсутствие знаний о создании вики-странички |
− | | | + | | Часть необходимых материалов была найдена. Пустая страничка была создана. |
|- | |- | ||
− | | | + | | 09.04.19 |
− | | Найти предметы и инструменты для проекта | + | | Найти предметы и инструменты для проекта. Начать сборку основных частей машины. |
− | | | + | | Со всеми деревянными частями машины проблем не возникло. Однако такие предметы, как шарики, мячики, машинка, тележка, свечки, пришлось покупать самим. |
− | | Было найдено все необходимое. | + | | Было найдено почти все необходимое. |
|- | |- | ||
− | | | + | | 23.04.19 |
− | | Разбор этапов для расчетов | + | | Разбор этапов для расчетов, сборка машины. |
− | | Сложности в определении задачи в целом | + | | Сложности в определении задачи в целом. Главная часть конструкции собрана наполовину. Обнаружили нехватку времени на сборку. |
− | | Начали решать проблему с расчетами. | + | | Начали решать проблему с расчетами. Решили приходить в ФабЛаб каждый четверг, а не только во время пары. |
|- | |- | ||
− | | | + | | 07.05.19 |
− | | Начало расчетов | + | | Начало расчетов. Частично заполнить вики-страницу. Докупка материалов. |
− | | Возникли проблемы с решением задач. | + | | Возникли проблемы с решением задач. Трудно найти нужную машинку в магазине. |
− | | Определились до конца с расчетами. | + | | Определились до конца с расчетами. Была заполнена сама важная и легкая часть вики-страницы. Машинка не была куплена к сроку, но далее мы нашли ее в Карусели. |
|- | |- | ||
− | | | + | | 20.05.19 |
− | | | + | | Сборка машины |
− | | | + | | Все части машины были собраны. Было решено заменить маятник Ньютона в самом начале на обычный маятник, замена горелки на свечку в связи с пожароопасностью. |
− | | | + | | Вся машина была собрана |
|- | |- | ||
− | | | + | | 30.05.19 |
− | | | + | | Съемка видео |
− | | | + | | После многих попыток запуска машины удалось записать полное видео. |
− | | | + | | Было записано видео машины Голдберга. |
|- | |- | ||
− | | | + | | 05.06.19 |
| Закончить расчеты | | Закончить расчеты | ||
− | | Сложности в подведении итогов расчетов | + | | Сложности в подведении итогов расчетов. |
− | | | + | | Часть группы сделала свои расчеты. |
|- | |- | ||
− | | | + | | 08.06.19 |
− | | | + | | Смонтировать ролик |
− | | | + | | Проблем не возникло |
− | | | + | | Ролик был смонтирован. |
|- | |- | ||
− | | 06. | + | | 11.06.19 |
− | + | | Продолжение заполнения вики-страницы. | |
− | | | + | | Трудно было понять, как прикреплять изображения и видео к страничке |
− | | | + | | Были выложены расчеты некоторых ребят, было выложено видео. |
|- | |- | ||
− | | 13. | + | | 13.06.19 |
− | | | + | | Продолжение заполнения вики-страницы. |
− | | | + | | Не все ребята успели оформить свои расчеты. |
− | | | + | | Была оформлена большая часть вики-страницы. Осталось загрузить работы тех, кто еще не присылал фотографии. |
|- | |- | ||
− | | | + | | 17.06.19 |
− | | | + | | Закончить вики-страницу проекта |
− | + | | Проблем не возникло | |
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | | | ||
| Результатом является данная страница | | Результатом является данная страница | ||
|} | |} | ||
==Расчеты элементов проекта== | ==Расчеты элементов проекта== | ||
− | * | + | |
+ | |||
+ | *На какой угол на какое расстояние нужно отвести маятник, чтобы он сбил стаканчик (Ожигина Елена, Дуванова Анна) | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
− | [[File: | + | [[File:Задача Ожигина.jpg|thumb|На какой угол на какое расстояние нужно отвести маятник, чтобы он сбил стаканчик (Ожигина)]] |
− | : | + | [[File:Задача Дуванова.jpg|thumb|Причина движения рычага (Дуванова)]] |
− | + | </div> | |
− | + | </div> | |
+ | |||
+ | |||
− | + | *Расчет скорости шарика, скатывающегося по желобу, в конце пути (Хамидуллова Евгения) | |
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [[File:Задача Хамидуллова.jpg|thumb|Расчет скорости шарика, скатывающегося по желобу, в конце пути ]] | ||
+ | </div> | ||
+ | </div> | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
+ | *Расчет скорости правой части рычага после попадания в него шарика (Васильева Алёна) | ||
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [[File:Задача Васильева.jpg|thumb|Расчет скорости правой части рычага после попадания в него шарика ]] | ||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
− | * | + | |
+ | *Расчет конечной скорости шарика после прохождения системы желобов (Прохоркина Анна) | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
− | [[File: | + | [[File:Задача Прохоркина.jpg|thumb|Расчет конечной скорости шарика после прохождения системы желобов ]] |
− | + | </div> | |
− | + | </div> | |
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
+ | *Расчёт скорости последней домишки, необходимой для начала движения тележки со свечкой (Каликсон Алексей) | ||
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [[File:Задача Каликсон..jpg|thumb|Расчёт скорости последней домишки, необходимой для начала движения тележки со свечкой]] | ||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
− | * | + | |
+ | *Какую скорость разовьет тележка после столкновения с доминошкой (Пестова Дарья) | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
− | [[File: | + | [[File:Задача Пестова..jpg|thumb|Какую скорость разовьет тележка после столкновения с доминошкой ]] |
− | + | </div> | |
− | + | </div> | |
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | + | *Расчет скорости и импульса молотка в момент удара (Скляров Кирилл) | |
− | : | + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> |
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [[File:Задача, Скляров.jpg|thumb|Расчет скорости и импульса молотка в момент удара]] | ||
+ | </div> | ||
+ | </div> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | *Под каким углом и с какой скоростью мячик прилетит в кузов (Гиниятуллин Данил) | ||
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [[File:Задача, Гиниятуллин, часть 1.jpg|thumb|Под каким углом и с какой скоростью мячик прилетит в кузов]] | ||
+ | [[File:Задача, Гиниятуллин, часть 2.jpg|thumb|С какой скоростью и под каким углом мячик прилетит в кузов]] | ||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
− | *Расчет | + | |
+ | *Расчет теоретической силы трения, действующей на машинку (Солдатов Станислав) | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
− | [[File: | + | [[File:Задача Солдатов..jpg|thumb|Расчет теоретической силы трения, действующей на машинку ]] |
− | + | </div> | |
− | + | </div> | |
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | + | *Поедет ли машинка при падении в неё мяча данной массы (Иванов Ярослав) | |
− | : | + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> |
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [[File:Задача Иванов.jpg|thumb|Поедет ли машинка при падении в неё мяча данной массы ]] | ||
+ | </div> | ||
+ | </div> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | *Расчет скорости машинки в конце наклонной плоскости (Лучакин Сергей) | ||
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [[File:Задача Лучакин 1.jpg|thumb|Расчет скорости машинки в конце наклонной плоскости 1]] | ||
+ | [[File:Задача Лучакин 2.jpg|thumb|Расчет скорости машинки в конце наклонной плоскости 2]] | ||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
− | * | + | |
+ | *Какой массы нужно взять картонку, чтобы она могла удерживать шарик с гелием (Наумова Ксения) | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
− | [[File:Задача, | + | [[File:Задача Наумова, Червоненко.jpg|thumb|Какой массы нужно взять картонку, чтобы она могла удерживать шарик с гелием.]] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
− | * | + | |
+ | *Какую скорость разовьет шарик до остановки (Червоненко Даниил) | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
− | [[File:Задача | + | [[File:Задача Червоненко.jpg|thumb|Какую скорость разовьет шарик до остановки ]] |
− | |||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
==Результаты по проекту== | ==Результаты по проекту== | ||
− | Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: | + | Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: запускает воздушный шарик. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или модифицировать некоторые этапы. Вычисления немного подвели: пришлось исправлять высоту и длину некоторых конструкций. Возможно, если потестировать побольше, выявились бы еще несовершенства. |
Видео запуска машины Голдберга. | Видео запуска машины Голдберга. | ||
− | {{#widget:YouTube|id= | + | {{#widget:YouTube|id=5M27L5bBIcY}} |
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
==Литература и ссылки== | ==Литература и ссылки== | ||
Строка 290: | Строка 279: | ||
# [http://isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria Краткая теория по теоретической механике] | # [http://isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria Краткая теория по теоретической механике] | ||
# [https://ru.wikipedia.org/wiki/Машина_Голдберга Машина Голдберга] | # [https://ru.wikipedia.org/wiki/Машина_Голдберга Машина Голдберга] | ||
− | |||
− | |||
# Примеры различных машин Голдберга: | # Примеры различных машин Голдберга: | ||
[https://www.youtube.com/watch?v=6FzUx2EFk8s 75 Rube Goldberg Ideas & Inventions | DoodleChaos] | [https://www.youtube.com/watch?v=6FzUx2EFk8s 75 Rube Goldberg Ideas & Inventions | DoodleChaos] |
Текущая версия на 12:04, 19 декабря 2019
Машина Голдберга, машина Руба Голдберга, машина Робинсона-Голдберга, Машина Робинсона или заумная машина — это устройство, которое выполняет очень простое действие чрезвычайно сложным образом — как правило, посредством длинной последовательности взаимодействий по «принципу домино».
Содержание
Описание[править]
Актуальность[править]
Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики. Изучение данного предмета в практической форме является наиболее интересным и познавательным, чем обычные решения задач. Также в процессе создания данной машины можно научиться пользоваться различными инструментами, полезными начинающему строителю.
Цель проекта[править]
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску воздушного шара.
Задачи проекта[править]
- Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
- Подобрать необходимые материалы, предметы и инструменты для создания проекта
- Произвести расчеты и вычисления для определения параметров отдельных частей проекта
- Создать схему машины Голдберга
- Сделать отдельные части проекта
- Собрать машину Голдберга
- Произвести пробные запуски и устранить недочеты
- Смонтировать видео
- Произвести показательный запуск машины Голдберга
- Создать вики-страницу проекта
Проектная команда[править]
Группа 13151/1
- Дуванова Анна
- Васильева Алёна
- Гиниятуллин Данил
- Иванов Ярослав
- Каликсон Алексей
- Лучакин Сергей
- Наумова Ксения
- Ожигина Елена
- Пестова Дарья
- Прохоркина Анна
- Скляров Кирилл
- Солдатов Станислав
- Хамидуллова Евгения
- Червоненко Даниил
Работа по проекту[править]
Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]
- Запуск математического маятника опрокидывает стаканчик с шариком
- Шарик катится по желобу до ямки, приводя в работу рычажные весы
- Другой конец весов, поднявшись, толкает новый шарик
- Шарик катится по желобам и, оттолкнувшись от препятствия снизу, толкает домино, запуская цепную реакцию
- Последняя доминошка толкает тележку со свечкой, которая начинает катиться по слегка наклонной плоскости до препятствия
- Нить пережигается от свечки
- Молоток, который удерживался нитью, падает и толкает шарик
- Шарик перелетает обрыв и приземляется в кузов машинки
- Машинка скатывается по наклонной плоскости
- Крышка коробки, которая прикреплена к машинке, поднимается
- Шарик, удерживаемый крышкой, взлетает
Материалы и предметы для создания проекта[править]
- Мячики
- Тележка
- Машинка
- Рычаг
- Маятник
- Фанера
- Доски
- Свеча
- Клей
- Веревка
- Воздушный шарик
- Коробка
- Молоток
- Домино
- Скотч
- Стаканчик
Инструменты для создания проекта[править]
Для создания машины Голдберга мы решили ограничиться обычными инструментами: шуруповерт, лобзик электронный, пила, молоток, напильник, отвертки. Все это мы смогли отыскать в ФабЛаб.
Этапы создания проекта[править]
Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
26.02.19 | Определить последовательность действий машины Голдберга | Каждый предлагает свои идеи. Нужно было придумать такую машину, чтобы каждому хватило по задаче. | Определена половина последовательности. |
12.03.19 | Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга. | С трудом пришли к консенсусу. Пришли к идее, что несколько человек будут работать над одной задачей вместе. | Определена последовательность, сделан набросок действий. |
25.03.19 | Найти материалы для проекта. Начать создание вики-страницы. | Материалы было решено искать среди остатков от производства в ФабЛаб. Отсутствие знаний о создании вики-странички | Часть необходимых материалов была найдена. Пустая страничка была создана. |
09.04.19 | Найти предметы и инструменты для проекта. Начать сборку основных частей машины. | Со всеми деревянными частями машины проблем не возникло. Однако такие предметы, как шарики, мячики, машинка, тележка, свечки, пришлось покупать самим. | Было найдено почти все необходимое. |
23.04.19 | Разбор этапов для расчетов, сборка машины. | Сложности в определении задачи в целом. Главная часть конструкции собрана наполовину. Обнаружили нехватку времени на сборку. | Начали решать проблему с расчетами. Решили приходить в ФабЛаб каждый четверг, а не только во время пары. |
07.05.19 | Начало расчетов. Частично заполнить вики-страницу. Докупка материалов. | Возникли проблемы с решением задач. Трудно найти нужную машинку в магазине. | Определились до конца с расчетами. Была заполнена сама важная и легкая часть вики-страницы. Машинка не была куплена к сроку, но далее мы нашли ее в Карусели. |
20.05.19 | Сборка машины | Все части машины были собраны. Было решено заменить маятник Ньютона в самом начале на обычный маятник, замена горелки на свечку в связи с пожароопасностью. | Вся машина была собрана |
30.05.19 | Съемка видео | После многих попыток запуска машины удалось записать полное видео. | Было записано видео машины Голдберга. |
05.06.19 | Закончить расчеты | Сложности в подведении итогов расчетов. | Часть группы сделала свои расчеты. |
08.06.19 | Смонтировать ролик | Проблем не возникло | Ролик был смонтирован. |
11.06.19 | Продолжение заполнения вики-страницы. | Трудно было понять, как прикреплять изображения и видео к страничке | Были выложены расчеты некоторых ребят, было выложено видео. |
13.06.19 | Продолжение заполнения вики-страницы. | Не все ребята успели оформить свои расчеты. | Была оформлена большая часть вики-страницы. Осталось загрузить работы тех, кто еще не присылал фотографии. |
17.06.19 | Закончить вики-страницу проекта | Проблем не возникло | Результатом является данная страница |
Расчеты элементов проекта[править]
- На какой угол на какое расстояние нужно отвести маятник, чтобы он сбил стаканчик (Ожигина Елена, Дуванова Анна)
- Расчет скорости шарика, скатывающегося по желобу, в конце пути (Хамидуллова Евгения)
- Расчет скорости правой части рычага после попадания в него шарика (Васильева Алёна)
- Расчет конечной скорости шарика после прохождения системы желобов (Прохоркина Анна)
- Расчёт скорости последней домишки, необходимой для начала движения тележки со свечкой (Каликсон Алексей)
- Какую скорость разовьет тележка после столкновения с доминошкой (Пестова Дарья)
- Расчет скорости и импульса молотка в момент удара (Скляров Кирилл)
- Под каким углом и с какой скоростью мячик прилетит в кузов (Гиниятуллин Данил)
- Расчет теоретической силы трения, действующей на машинку (Солдатов Станислав)
- Поедет ли машинка при падении в неё мяча данной массы (Иванов Ярослав)
- Расчет скорости машинки в конце наклонной плоскости (Лучакин Сергей)
- Какой массы нужно взять картонку, чтобы она могла удерживать шарик с гелием (Наумова Ксения)
- Какую скорость разовьет шарик до остановки (Червоненко Даниил)
Результаты по проекту[править]
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: запускает воздушный шарик. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или модифицировать некоторые этапы. Вычисления немного подвели: пришлось исправлять высоту и длину некоторых конструкций. Возможно, если потестировать побольше, выявились бы еще несовершенства.
Видео запуска машины Голдберга.
Литература и ссылки[править]
- Инструкция по оказанию первой доврачебной помощи
- Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом
- Как создать машину Руба Голдберга самому
- Краткая теория по теоретической механике
- Машина Голдберга
- Примеры различных машин Голдберга:
75 Rube Goldberg Ideas & Inventions | DoodleChaos The Dresser - Rube Goldberg Machine for Getting Dressed | Joseph's Machines Marble run | Vivify cg Мастерская Голдберга | СПб и Мск | Лекториум