Машина Голдберга - лед в стакан с соком. Козодаева В.С. 3150801/90003 — различия между версиями
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
(Новая страница: «'''Машина Голдберга''' (машина Руба Голдберга, машина Робинсона-Голдберга, Машина Робинсон…») |
|||
| (не показано 7 промежуточных версий этого же участника) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| − | '''Машина Голдберга''' | + | '''Машина Голдберга''' — устройство, которое выполняет очень простое действие чрезвычайно сложным образом — как правило, посредством длинной последовательности взаимодействий. |
==Описание== | ==Описание== | ||
===Актуальность=== | ===Актуальность=== | ||
| − | + | Нестандартный подход к обучению, использование пройденного материала по курсу теоретической механики, применение гибкого мышления - составляющие актуальности данного проекта. Для инженера важен практический подход к усвоению теории. При создании машины Голдберга были использованы подручные материалы (шарик, стакан, бруски, гвозди). На основе простой схемы был выполнен сам проект. Анализ позволил убедиться в работе машины. | |
===Цель проекта=== | ===Цель проекта=== | ||
| − | Создать машину Голдберга, которая посредством выполнения цепочки действий, будет | + | Создать машину Голдберга, которая посредством выполнения цепочки действий, будет доставлять лед в стакан с соком. |
===Задачи проекта=== | ===Задачи проекта=== | ||
| − | # | + | # Придумать последовательность действий для проекта |
| − | # Создать схему машины Голдберга | + | # Создать схему машины Голдберга, провести мысленный эксперимент |
| − | # | + | # Выбрать необходимые для создания проекта материалы, предметы и инструменты из имеющихся дома |
| − | |||
| − | |||
# Собрать машину Голдберга | # Собрать машину Голдберга | ||
# Произвести пробные запуски и устранить недочеты | # Произвести пробные запуски и устранить недочеты | ||
# Произвести показательный запуск машины Голдберга | # Произвести показательный запуск машины Голдберга | ||
# Снять результат на видео | # Снять результат на видео | ||
| + | # Провести анализ и сделать необходимые расчеты | ||
# Создать вики-страницу проекта | # Создать вики-страницу проекта | ||
| − | ==Работа по проекту== | + | |
| + | ===Действия, выполняемые машиной Голдберга=== | ||
| + | # Зажигалка сжигает нитку, нитка рвётся | ||
| + | # В движение приводится математический маятник | ||
| + | # Маятник подталкивает брусок, который изначально покоится на горизонтальной поверхности | ||
| + | # Брусок падает на правое плечо рычага, который изначально находится в равновесии | ||
| + | # Изменение рычага приводит шарик в движение, затем шарик подталкивает лед в стакан с соком | ||
| + | ===Материалы и предметы для создания проекта=== | ||
| + | * Нитки (нерастяжимые) | ||
| + | * Замок | ||
| + | * Брусок | ||
| + | * Доски | ||
| + | * Гвозди | ||
| + | * Стакан | ||
| + | * Зажигалка | ||
| + | * Небольшой кусок льда | ||
| + | * Саморезы | ||
| + | * Гайки | ||
| + | * Деревянная балка | ||
| + | ===Инструменты для создания проекта=== | ||
| + | * Молоток | ||
| + | * Дрель | ||
| + | ===Этапы создания проекта=== | ||
| + | {| class="wikitable" | ||
| + | |- | ||
| + | |'''Срок''' | ||
| + | |'''Задача''' | ||
| + | |'''Возникающие проблемы''' | ||
| + | |'''Что сделано к сроку''' | ||
| + | |- | ||
| + | | 08.04.20 | ||
| + | | Примерно придумать действия для Машины Голдберга. Проработать мысленно шаги и их последовательность в машине. | ||
| + | | | ||
| + | | Определены основные действия. | ||
| + | |||
| + | |- | ||
| + | | 2.05.20 | ||
| + | | Окончательно разобрать последовательности действий машины Голдберга. Создать схему. | ||
| + | | | ||
| + | | Продумана последовательность, сделаны черновые варианты схемы. | ||
| + | |- | ||
| + | | 02.05.20 | ||
| + | | Продумать материалы для создания проекта. | ||
| + | | Материалы были найдены в мастерской и дома. | ||
| + | | После анализа действий были подобраны (по размеру и весу) необходимые предметы и детали. | ||
| + | |- | ||
| + | | 3.05.20 | ||
| + | | Необходимо подобрать инструменты для создания Машины. | ||
| + | | | ||
| + | | Молоток дрель были найдены. | ||
| + | |- | ||
| + | | 4.05.20 | ||
| + | | Анализ и необходимые расчеты. | ||
| + | | Присутствует динамика, хотя задачи нужно выбрать только на кинематику и статику. | ||
| + | | Анализ и расчеты практически доделаны | ||
| + | |- | ||
| + | | 5.05.20 | ||
| + | | Продолжение расчетов. | ||
| + | | Трудности с определением, какие законы необходимо применять при том или ином шаге. | ||
| + | | Выполнили часть расчетов. | ||
| + | |- | ||
| + | | 6.05.20 | ||
| + | | Закончить с расчетами. | ||
| + | | | ||
| + | |Все расчёты были подготовлены. | ||
| + | |- | ||
| + | | 7.05.20 | ||
| + | | Работа над действиями. Устранение нежелательных результатов. | ||
| + | | | ||
| + | |Закончила общие работы. В общих чертах всё готово. | ||
| + | |- | ||
| + | | 08.05.20 | ||
| + | | Стакан с соком и кусок льда подготовлены. | ||
| + | | Произведены пробные запуски. | ||
| + | | Финал готов. | ||
| + | |- | ||
| + | | 08.05.20 | ||
| + | | Съемка на телефон. Создание видео. Анализ действий. | ||
| + | | Было сделано несколько дублей. | ||
| + | | Анализ и решения задач оформлены. | ||
| + | |- | ||
| + | | 23.05.20 | ||
| + | | Создание страницы проекта в интернете. | ||
| + | | | ||
| + | | Итог работы - данная вики-страница. | ||
| + | |} | ||
| + | |||
| + | ==Расчеты элементов проекта== | ||
| + | * Задача 1 - статика. Натяжение нити, которая удерживает замок. Ее пережигание влечет работу машины. | ||
| + | * Задача 2 - статика. Реакция опоры доски, лежащей на гвоздях. | ||
| + | * Задача 3 - кинематика. Падение бруска, что является аналогичным задачам на движение тела, брошенного горизонтально. | ||
| + | * Задача 4 - статика. Моменты сил, используемые при анализе рычага. | ||
| + | * Задача 5 - кинематика. Падение льда в стакан. Расчет времени полета и дальности с использованием кинематических формул. | ||
| + | |||
| + | * ВСЕ расчеты представлены по ссылке:https://drive.google.com/drive/folders/1WBXeSPqJ52oo7gzZZ8GKX4QyiWs0qK6x?usp=sharing | ||
| + | * ВИДЕО с работой машины: https://www.youtube.com/watch?v=Ied5N3xlVh4 | ||
| + | * Общая схема проекта: https://drive.google.com/file/d/1lOfs4CKG8pBmrOl50S5wbru_fVzpAORK/view?usp=sharing | ||
| + | |||
| + | ==Результаты по проекту== | ||
| + | Спустя некоторое время работы был выполнен проект - машина Голдберга, закидывающая небольшой кусок льда в стакан. С помощью практических действий и решений возникающих проблем была достигнута цель, то есть машина исправно работает. Были мною закреплены знания таких областей теоретической механики как СТАТИКА и КИНЕМАТИКА. Практическая работа позволила лучше разобраться в данных темах, развила терпение и пространственное мышление, что является необходимым для инженера. | ||
Текущая версия на 19:15, 27 мая 2020
Машина Голдберга — устройство, которое выполняет очень простое действие чрезвычайно сложным образом — как правило, посредством длинной последовательности взаимодействий.
Содержание
Описание[править]
Актуальность[править]
Нестандартный подход к обучению, использование пройденного материала по курсу теоретической механики, применение гибкого мышления - составляющие актуальности данного проекта. Для инженера важен практический подход к усвоению теории. При создании машины Голдберга были использованы подручные материалы (шарик, стакан, бруски, гвозди). На основе простой схемы был выполнен сам проект. Анализ позволил убедиться в работе машины.
Цель проекта[править]
Создать машину Голдберга, которая посредством выполнения цепочки действий, будет доставлять лед в стакан с соком.
Задачи проекта[править]
- Придумать последовательность действий для проекта
- Создать схему машины Голдберга, провести мысленный эксперимент
- Выбрать необходимые для создания проекта материалы, предметы и инструменты из имеющихся дома
- Собрать машину Голдберга
- Произвести пробные запуски и устранить недочеты
- Произвести показательный запуск машины Голдберга
- Снять результат на видео
- Провести анализ и сделать необходимые расчеты
- Создать вики-страницу проекта
Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]
- Зажигалка сжигает нитку, нитка рвётся
- В движение приводится математический маятник
- Маятник подталкивает брусок, который изначально покоится на горизонтальной поверхности
- Брусок падает на правое плечо рычага, который изначально находится в равновесии
- Изменение рычага приводит шарик в движение, затем шарик подталкивает лед в стакан с соком
Материалы и предметы для создания проекта[править]
- Нитки (нерастяжимые)
- Замок
- Брусок
- Доски
- Гвозди
- Стакан
- Зажигалка
- Небольшой кусок льда
- Саморезы
- Гайки
- Деревянная балка
Инструменты для создания проекта[править]
- Молоток
- Дрель
Этапы создания проекта[править]
| Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
| 08.04.20 | Примерно придумать действия для Машины Голдберга. Проработать мысленно шаги и их последовательность в машине. | Определены основные действия. | |
| 2.05.20 | Окончательно разобрать последовательности действий машины Голдберга. Создать схему. | Продумана последовательность, сделаны черновые варианты схемы. | |
| 02.05.20 | Продумать материалы для создания проекта. | Материалы были найдены в мастерской и дома. | После анализа действий были подобраны (по размеру и весу) необходимые предметы и детали. |
| 3.05.20 | Необходимо подобрать инструменты для создания Машины. | Молоток дрель были найдены. | |
| 4.05.20 | Анализ и необходимые расчеты. | Присутствует динамика, хотя задачи нужно выбрать только на кинематику и статику. | Анализ и расчеты практически доделаны |
| 5.05.20 | Продолжение расчетов. | Трудности с определением, какие законы необходимо применять при том или ином шаге. | Выполнили часть расчетов. |
| 6.05.20 | Закончить с расчетами. | Все расчёты были подготовлены. | |
| 7.05.20 | Работа над действиями. Устранение нежелательных результатов. | Закончила общие работы. В общих чертах всё готово. | |
| 08.05.20 | Стакан с соком и кусок льда подготовлены. | Произведены пробные запуски. | Финал готов. |
| 08.05.20 | Съемка на телефон. Создание видео. Анализ действий. | Было сделано несколько дублей. | Анализ и решения задач оформлены. |
| 23.05.20 | Создание страницы проекта в интернете. | Итог работы - данная вики-страница. |
Расчеты элементов проекта[править]
- Задача 1 - статика. Натяжение нити, которая удерживает замок. Ее пережигание влечет работу машины.
- Задача 2 - статика. Реакция опоры доски, лежащей на гвоздях.
- Задача 3 - кинематика. Падение бруска, что является аналогичным задачам на движение тела, брошенного горизонтально.
- Задача 4 - статика. Моменты сил, используемые при анализе рычага.
- Задача 5 - кинематика. Падение льда в стакан. Расчет времени полета и дальности с использованием кинематических формул.
- ВСЕ расчеты представлены по ссылке:https://drive.google.com/drive/folders/1WBXeSPqJ52oo7gzZZ8GKX4QyiWs0qK6x?usp=sharing
- ВИДЕО с работой машины: https://www.youtube.com/watch?v=Ied5N3xlVh4
- Общая схема проекта: https://drive.google.com/file/d/1lOfs4CKG8pBmrOl50S5wbru_fVzpAORK/view?usp=sharing
Результаты по проекту[править]
Спустя некоторое время работы был выполнен проект - машина Голдберга, закидывающая небольшой кусок льда в стакан. С помощью практических действий и решений возникающих проблем была достигнута цель, то есть машина исправно работает. Были мною закреплены знания таких областей теоретической механики как СТАТИКА и КИНЕМАТИКА. Практическая работа позволила лучше разобраться в данных темах, развила терпение и пространственное мышление, что является необходимым для инженера.
