Машина Голдберга, запускающая шарик — различия между версиями
(→Расчеты элементов проекта) |
|||
(не показано 7 промежуточных версий 1 участника) | |||
Строка 36: | 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 математического маятника опрокидывает стаканчик с шариком | # 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 68: | Строка 68: | ||
===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 138: | Строка 139: | ||
| Была оформлена большая часть вики-страницы. Осталось загрузить работы тех, кто еще не присылал фотографии. | | Была оформлена большая часть вики-страницы. Осталось загрузить работы тех, кто еще не присылал фотографии. | ||
|- | |- | ||
− | | | + | | 17.06.19 |
| Закончить вики-страницу проекта | | Закончить вики-страницу проекта | ||
| Проблем не возникло | | Проблем не возникло | ||
Строка 150: | Строка 151: | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
− | [[File:Задача Ожигина.jpg|thumb|На какой угол на какое расстояние нужно отвести маятник, чтобы он сбил стаканчик]] | + | [[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]] | + | [[File:Задача Дуванова.jpg|thumb|Причина движения рычага (Дуванова)]] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
Строка 230: | Строка 231: | ||
− | *Поедет ли машинка при падении в неё мяча данной массы (Иванов Ярослав | + | *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 mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
− | [[File:Задача | + | [[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> | ||
Строка 239: | Строка 250: | ||
− | *Какой массы нужно взять картонку, чтобы она могла удерживать шарик с гелием (Наумова Ксения | + | *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 Наумова, Червоненко.jpg|thumb|Какой массы нужно взять картонку, чтобы она могла удерживать шарик с гелием.]] | [[File:Задача Наумова, Червоненко.jpg|thumb|Какой массы нужно взять картонку, чтобы она могла удерживать шарик с гелием.]] | ||
+ | </div> | ||
+ | </div> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | *Какую скорость разовьет шарик до остановки (Червоненко Даниил) | ||
+ | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
+ | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
+ | [[File:Задача Червоненко.jpg|thumb|Какую скорость разовьет шарик до остановки ]] | ||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> |
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