Машина голдберга, наливающая воду и заваривающая чай — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(Новая страница: «'''Машина Голдберга''' – некий механизм, с помощью цепочки разнообразных действий (постро…»)
 
Строка 27: Строка 27:
  
 
=== Действия, выполняемые машиной Голдберга ===
 
=== Действия, выполняемые машиной Голдберга ===
−
[[File:Abcd123.jpg|thumb|Схема установки машины Голдберга, делающей селфи]]
 
 
# Машинка тянет за ниточку, которая вытягивает опору из под шарика
 
# Машинка тянет за ниточку, которая вытягивает опору из под шарика
 
# Шарик катится по дуге (в трубе)
 
# Шарик катится по дуге (в трубе)
Строка 86: Строка 85:
 
==Расчеты элементов проекта==
 
==Расчеты элементов проекта==
  
−
*Задача 1. (Кожусь Алексей) Определение силы магнита, необходимой для выведения дощечки из пазов
+
*Задача 1. (Котова Анна) Определение полного ускорения шарика в конце дуги
  
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
[[File:Zadacha1.jpg|thumb|]]
 
[[File:Zadacha1.jpg|thumb|]]
−
::<math>Дано:</math>
 
−
::<math>m_{1} = 0{,}01~кг</math>
 
−
::<math>m_{2} = 0{,}2~кг</math>
 
−
::<math>μ = 0{,}5~</math>
 
  
−
::<math>Найти:~F</math>
 
−
 
−
::<math>Решение:</math>
 
−
::<math>F = 0{,}5\cdot (0{,}01+0{,}2)~кг\cdot 10~м/с^{2} = 1{,}05~H</math>
 
−
 
−
::<math>Ответ:</math>
 
−
::<math>F = 1{,}05~H</math>
 
  
 
</div>
 
</div>
Строка 108: Строка 96:
  
  
−
*Задача 2. Определение высоты подвеса молотка и его конечной скорости
+
*Задача 2. (Ильюшенко Татьяна) Расчёт конечной скорости маятника в момент соударения
  
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:2zadacha.jpg|thumb|]]
+
[https://drive.google.com/file/d/1iU7sJjMNlQVKwTbznmEIodaiVWRjgGyK/view?usp=sharing Задача №2]
−
::<math>Дано:</math>
 
−
::<math>M = 0{,}8~кг</math>
 
−
::<math>l = 0{,}2~м</math>
 
−
::<math>T = 5~Н</math>
 
−
::<math>h = 0{,}04~м</math>
 
−
::<math>x = 0{,}01~м</math>
 
−
::<math>m = 0{,}005~кг</math>
 
−
 
 
−
::<math>Найти:~H{,}~u</math>
 
−
 
 
−
::<math>Решение:</math>
 
−
::<math>H = 0{,}5\cdot (\frac {5~Н\cdot 0{,}2~м}{0{,}8~кг \cdot 10~м/с^{2}}-0{,}01~м)+0{,}04~м = 0{,}01~м</math>
 
−
::<math>u = \frac {0{,}8~кг}{0{,}005~кг}\cdot \sqrt {\frac {5~Н\cdot 0{,}2~м-0{,}8~кг\cdot 10~м/с^{2} \cdot 0{,}01~м}{0{,}8~кг} } = 0{,}02~м/с</math>
 
−
 
 
−
::<math>Ответ:</math>
 
−
::<math>H = 0{,}01~м</math>
 
−
::<math>u = 0{,}02~м/с</math>
 
  
 
</div>
 
</div>
Строка 135: Строка 106:
  
  
−
*Задача 3. (Никита Дунаев) Определение скорости последней костяшки домино
+
*Задача 3. (Ильюшенко Татьяна) Определение минимальной силы, чтобы сбить костяшки домино
  
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:3zadacha.jpg|thumb|]]
+
[https://drive.google.com/file/d/17Tk4K19pEckr_aUvbaPFvPhnVmcmkN6a/view?usp=sharing Задача №3]
−
::<math>Дано:</math>
 
−
::<math>m_{1} = 0{,}005~кг</math>
 
−
::<math>v_{0} = 0{,}02~м/с</math>
 
−
 
 
−
::<math>Найти:~v</math>
 
−
 
 
−
::<math>Решение:</math>
 
−
::<math>v = v_{0} = 0{,}02~м/с</math>
 
−
 
 
−
::<math>Ответ:</math>
 
−
::<math>v = 0{,}02~м/с</math>
 
  
 
</div>
 
</div>
Строка 156: Строка 116:
  
  
−
*Задача 4. (Егор Калашников) Определение скорости, которую сообщила последняя костяшка домино шарику
+
*Задача 4. (Ильюшенко Татьяна) Определение Минимальной силы, необходимой для поднятия правого плеча рычага
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:4zadacha.jpg|thumb|]]
+
[https://drive.google.com/file/d/16jyuyp_P-i_rEej2vUtNyEkrr4-sF2jo/view?usp=sharing Задача №4]
−
::<math>Дано:</math>
 
−
::<math>m_{1} = 0{,}005~кг</math>
 
−
::<math>v_{1} = 0{,}02~м/с</math>
 
−
::<math>m_{2} = 0{,}01~кг</math>
 
−
::<math>v_{2} = 0</math>
 
−
 
 
−
::<math>Найти:~u_{2}</math>
 
−
 
 
−
::<math>Решение:</math>
 
−
::<math>u_{2} = \frac {2 \cdot 0{,}005~кг \cdot 0{,}02~м/с}{0{,}005~кг+0{,}01~кг} = 0{,}01~м/с</math>
 
−
 
 
−
::<math>Ответ:</math>
 
−
::<math>u_{2} = 0{,}01~м/с</math>
 
  
 
</div>
 
</div>
Строка 178: Строка 125:
  
  
−
*Задача 5. (Баграт Мирзаханян) Определение скорости падающей корзины с грузом и давления, создаваемого корзиной на кнопку
+
*Задача 5. (Котова Анна) Определение скорости свободно падающего шарика в момент, когда он пролетел расстояние l
  
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:5zadacha.jpg|thumb|]]
+
[https://drive.google.com/file/d/1W9vWH7Uzg-jtjLs-A8Aliyp-WC0fE8xY/view?usp=sharing Задача №5]
−
::<math>Дано:</math>
 
−
::<math>m = 0{,}01~кг</math>
 
−
::<math>M = 0{,}2~кг</math>
 
−
::<math>h = 0{,}06~м</math>
 
−
::<math>S = 0{,}1~м^{2}</math>
 
−
 
 
−
::<math>Найти:~u{,}~p</math>
 
−
 
 
−
::<math>Решение:</math>
 
−
::<math>u = \frac{0{,}01~кг}{0{,}01~кг+0{,}2~кг} \cdot \sqrt{2 \cdot 0{,}06~м \cdot 0{,}1~м^{2}} = 0{,}03~м/с</math>
 
−
::<math>p = (0{,}2~кг+0{,}01~кг) \cdot \frac{10~м/с^{2}}{0{,}1~м^{2}} = 0{,}2~Па</math>
 
−
 
 
−
::<math>Ответ:</math>
 
−
::<math>u = 0{,}03~м/с</math>
 
−
::<math>p = 0{,}2~Па</math>
 
  
 
</div>
 
</div>
Строка 203: Строка 135:
  
  
−
*Задача 6. (Павел Макарцев) Определение скорости, которую сообщил вентилятор кораблю
+
*Задача 6. (Котова Анна) Определение времени движения тела по наклонной плоскости
  
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:Pasha6.jpg|thumb]]
+
[https://drive.google.com/file/d/1VznhVZETlBdzUXGTlycArEJLBwfVpVE3/view?usp=sharing Задача №6]
−
::<math>Дано:</math>
 
−
::<math>N = 2{,}7~Вт</math>
 
−
::<math>P = 0{,}5~Па</math>
 
−
::<math>a = 0{,}07~м</math>
 
−
::<math>b = 0{,}2~м</math>
 
−
 
 
−
::<math>Найти:~v</math>
 
−
 
 
−
::<math>Решение:</math>
 
−
::<math>v = \frac{2{,}7~Вт}{0{,}07~м \cdot 0{,}2~м \cdot 0{,}5~Па} = 0{,}04~м/с</math>
 
−
 
 
−
::<math>Ответ:</math>
 
−
::<math>v = 0{,}04~м/с</math>
 
  
 
</div>
 
</div>
Строка 230: Строка 149:
 
Видео запуска машины Голдберга.
 
Видео запуска машины Голдберга.
  
−
{{#widget:YouTube|id=aBVaeESMvfM}}
+
[https://drive.google.com/file/d/176vegwc_Jt-BOQyTIv0fgWBcvBkq-cHD/view?usp=sharing Видео]

Версия 00:29, 31 мая 2020

Машина Голдберга – некий механизм, с помощью цепочки разнообразных действий (построенных по принципу домино) выполняющий простую задачу предельно сложным, вычурным и длинным путём.

Описание

Актуальность проблемы

Актуальность данного проекта заключается в практическом применении курса теоретической механики, а также фантазии и воображения при создании интересного, занимательного проекта.

Цель работы

Создать машину Голдберга,наливающую горячую воду в кружку, после чего, кидающую туда чайный пакетик.

Задачи, решаемые при выполнении работы

  • Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
  • Создать схему машины Голдберга
  • Подобрать необходимые для создания проекта материалы, предметы и инструменты
  • Произвести необходимые расчеты
  • Сделать отдельные части проекта
  • Собрать машину Голдберга
  • Произвести пробные запуски и устранить недочеты
  • Произвести показательный запуск машины Голдберга
  • Снять результат на видео
  • Создать вики-страницу проекта

Авторы проекта

  • Котова Анна, гр. 3150801/90002
  • Ильюшенко Татьяна, гр. 3150801/90002


Действия, выполняемые машиной Голдберга

  1. Машинка тянет за ниточку, которая вытягивает опору из под шарика
  2. Шарик катится по дуге (в трубе)
  3. Шарик приводит в движение маятник
  4. Маятник сбивает книги-доминошки
  5. Последняя из книг-доминошек выводит из равновесия рычаг
  6. Рычаг (через ниточку) сбрасывает шарик
  7. Шарик падает, роняя за собой бутылочку с водой
  8. Тем временем машинка, потянув за ещё одну верёвочку, вытягивает опору из под следующего шарика
  9. Шарик катится по наклонной плоскости, вытягивая палочку из под чайного пакетика
  10. Пакетик падает в воду


Материалы и предметы, используемые в работе

  • Шарики (2х размеров)
  • Нитки
  • Машинка на батарейках
  • игровой набор - трек для машинка
  • Книги (2х видов)
  • Бутылка
  • Вода
  • Чайный пакетик
  • Палочки для суши
  • Скотч
  • Иголки
  • Вентиляционная труба
  • Картонные коробки
  • Картин
  • Гриф (от гантелей)


Инструменты, необходимые для создания проекта

  • Ножницы
  • Отвертка

Этапы создания проекта

Срок Задача Возникающие проблемы Что сделано к сроку
21.02.19 Разработка планов проекта Разрозненность мнений членов команды Определена основная последовательность действий, выполняемых машиной
07.03.19 Расчет этапов проекта Сложности в решении задач Теоретически рассчитаны этапы проекта
21.03.19 Поиск материалов и инструментов, необходимых для создания машины Отсутствие некоторых материалов, ограниченность финансовых ресурсов Найдено всё необходимое
04.04.19 Создание отдельных элементов машины Неумение работать с некоторыми инструментами Созданы элементы машины и стенд, на котором они будут размещены
18.04.19 Сборка проекта Проблемы, связанные с креплением элементов машины Полностью собрана машина
02.05.19 Пробный запуск машины Несрабатывание некоторых этапов проекта Устранены недочеты
16.05.19 Окончательный запуск машины, съёмка видео и его монтирование Не возникло Создана машина Голдберга
30.05.19 Оформление работы в электронном виде Отсутствие знаний в области создания вики-страниц Создана вики-страница проекта

Расчеты элементов проекта

  • Задача 1. (Котова Анна) Определение полного ускорения шарика в конце дуги
Zadacha1.jpg



  • Задача 2. (Ильюшенко Татьяна) Расчёт конечной скорости маятника в момент соударения

Задача №2


  • Задача 3. (Ильюшенко Татьяна) Определение минимальной силы, чтобы сбить костяшки домино

Задача №3


  • Задача 4. (Ильюшенко Татьяна) Определение Минимальной силы, необходимой для поднятия правого плеча рычага

Задача №4


  • Задача 5. (Котова Анна) Определение скорости свободно падающего шарика в момент, когда он пролетел расстояние l

Задача №5


  • Задача 6. (Котова Анна) Определение времени движения тела по наклонной плоскости

Задача №6


Результаты по проекту

Видео запуска машины Голдберга.

Видео

Источник — «http://tm.spbstu.ru/?title=Машина_голдберга,_наливающая_воду_и_заваривающая_чай&oldid=55978»