Машина Голдберга "Накормить хомяка" — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Расчеты элементов проекта)
(→‎Расчеты элементов проекта (динамика))
 
(не показано 17 промежуточных версий 2 участников)
Строка 13: Строка 13:
 
# Собрать машину Голдберга
 
# Собрать машину Голдберга
 
# Произвести пробные запуски и устранить недочеты
 
# Произвести пробные запуски и устранить недочеты
−
# Элемент нумерованного списка
 
 
# Снять машину на видео
 
# Снять машину на видео
 
# Произвести необходимые расчеты
 
# Произвести необходимые расчеты
Строка 32: Строка 31:
  
 
=== Действия, выполняемые машиной Голдберга ===
 
=== Действия, выполняемые машиной Голдберга ===
 +
 +
'''Схема устройства машины Голдберга'''
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/drawings/d/1k5pX-uMHdMprfkSJqeM0HJavzFkxMXG2UBOrfWQ3dsQ/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
# Бутылка с водой выходит из состояния равновесия
 
# Бутылка с водой выходит из состояния равновесия
 
# Вода из бутылки выливается в стакан, который связан с нитью через неподвижный блок   
 
# Вода из бутылки выливается в стакан, который связан с нитью через неподвижный блок   
Строка 122: Строка 129:
  
 
== Расчеты элементов проекта ==
 
== Расчеты элементов проекта ==
−
* Расчет силы натяжения нити, удерживающую бутылку с водой.
+
* Расчет силы натяжения нити, удерживающую бутылку с водой. (Усманова Лея)
−
* Расчет силы, действующей на первое домино.
+
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
−
https://docs.google.com/document/d/12wkqmhPSJTtjLdunxo2TFaGThuUp7wMgEwUtjWPPAaQ/edit
+
<div class="mw-collapsible-content">
−
* Расчет скорости, с которой груз поднимется на верх.
+
https://docs.google.com/document/d/1PwE4mFB9pjFZjmV0Gr8_dKzGOpL0fQ-1CdpBQsHSxlA/edit
−
* Расчет скорости, с которой маятник ударяет ножницы
+
</div>
−
* Расчет скорости падения шарика с высоты и скорости движения по наклонной плоскости.
+
</div>
−
* Расчет скорости шарика, который скатывается по ступеням.
+
* Расчет скорости бруска, с которой он толкнет шарик. (Торбов Арсений)
−
* Расчет максимальной массы корма, для равновесия весов.
+
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1fBCZd86F-DUnAaO5aF7ljpPFcsYshajYoKo6fh4w6i0/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет скорости шарика в конечной точке до удара об домино. (Кемкин Вадим)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1__WwW-W6NN3vQXa8KpRMwvJE9zg8H9NhShCLqkzy9Yo/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет силы, действующей на первое домино. (Демидова Валерия)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1VFAUUBA7DMMjcpmPhm532ZSIrNPqsAoIVUBCMkbDBBk/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет конечной скорости маятника. (Лунев Денис)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1Vy7KfLyRkSzOtCoWpGGcD2AUvU5TCqw_0MjNzjzOVE4/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет перемещения шарика по горизонтали. (Пахомов Егор)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/12FHsvAb72Zy1uIKbMN-_xaJ82r-KgfmQqT9mgx9hEFU/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет полной высоты падения шарика. (Кандуров Кантемир)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1WPI3xRNvFUPQ2ylxqbdyKOBgn7esEB6MJPDZI38QQog/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет максимальной массы корма, для равновесия весов. (Кочкаров Шерзод)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/14WsQ5XpuNIm6YTjthn89nL2kJ3YBmvA6rfjtTNbL12s/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
 
 +
== Расчеты элементов проекта (динамика)==
 +
 
 +
* Расчет силы, действующей на дно стакана (Кочкаров Шерзод)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1SndvqzBYZXmFO5n_X_4DfbW55FouXpbf8WASY1rnqyo/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Нахождение ускорения бруска(Торбов Арсений)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1jHBwQjt46gjEqlwX0J06F5go92wsraOmgzCwQGj0rYQ/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Нахождение скорости шарика в конечной точке до удара об домино (Кемкин Вадим)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/13TKasUs-0rgut6QhnPy4eSppgOW9c6P8_duVp0RR_rE/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет силы, действующей на домино (Демидова Валерия)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1vTH6w5mBbB4ORBsKV-9ZNwY5vaHVzIkB8vGO3jDIY3U/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет силы натяжения нити (Усманова Лея)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1mUHPelxfOdwVAl-IhOnYTULpn-5tam-pPm5Noq2EKaw/edit?pli=1
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет необходимого угла наклона плоскости (Пахомов Егор)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1vWV9jhFoTEYEiWxK_afyQf_HUxSiaLEVi_w1bTnK4Jw/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Расчет длины с которой вылетает шарик (Кандуров Кантемир)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1Zf8SQxSxXj9Rxpk-c9TQYuua27RRsbbCkpvwSPlUQU0/edit
 +
</div>
 +
</div>
 +
* Нахождение линейных скоростей грузов (Лунев Денис)
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
https://docs.google.com/document/d/1kQobFZ2OA9g-NVAj-vCZpWCfvSpjk5jAz9pTeiPAIqM/edit
 +
</div>
 +
</div>
  
 
== Результаты по проекту ==
 
== Результаты по проекту ==

Текущая версия на 08:10, 22 декабря 2020

Описание[править]

Актуальность[править]

Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики.

Цель проекта[править]

Создать машину Голдберга, которая посредством выполнения цепочки действий подаст еду для хомяка

Задачи проекта[править]

  1. Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
  2. Подобрать необходимые для создания проекта материалы.
  3. Собрать машину Голдберга
  4. Произвести пробные запуски и устранить недочеты
  5. Снять машину на видео
  6. Произвести необходимые расчеты
  7. Создать вики-страницу проекта

Проектная команда[править]

Группа 3130801/90009

  1. Кемкин Вадим
  2. Пахомов Егор
  3. Лунев Денис
  4. Кандуров Кантемир
  5. Демидова Валерия
  6. Торбов Арсений
  7. Усманова Лея
  8. Кочкаров Шерзод

Работа по проекту[править]

Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]

Схема устройства машины Голдберга

https://docs.google.com/drawings/d/1k5pX-uMHdMprfkSJqeM0HJavzFkxMXG2UBOrfWQ3dsQ/edit

  1. Бутылка с водой выходит из состояния равновесия
  2. Вода из бутылки выливается в стакан, который связан с нитью через неподвижный блок
  3. Стакан опускается, груз поднимается
  4. Груз толкает шар
  5. Шар катится по наклонной плоскости и ударяет домино
  6. Ряд домино начинает падать
  7. Последнее домино сбивает опору
  8. Шар на нитке ударяет ножницы
  9. Ножницы перерезают нить
  10. Теннисный шар падает с высоты и катится по наклонной плоскости
  11. Мяч скатывается по ступенькам и падает в чашу весов
  12. Чаша с едой для хомяка поднимается

Материалы и предметы для создания проекта[править]

  • Теннисный шар
  • Мяч для гольфа
  • Пластмассовый шар
  • Домино
  • Весы
  • Ножницы
  • Деревянные бруски
  • Бутылка с водой
  • Чаша с кормом
  • Нитки
  • Неподвижный блок
  • Пластмассовая труба
  • Деревянный груз

Инструменты для создания проекта[править]

  • Канцелярский нож
  • Шуруповерт
  • Пила
  • Отвертка

Этапы создания проекта[править]

Срок Задача Возникающие проблемы Что сделано к сроку
08.04.2020 Придумать основной сюжет для действий Машины Голдберга. Определить шаги и их последовательность в машине. Сложность в определении последовательности действий. Примерно продумана последовательность действий.
09.04.2020 Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга и материалы. Не все требуемые материалы были найдены. Материалы для работы были найдены.
10.04.2020 Изготовить отдельные элементы машины. Отсутствие подходящих инструментов. Элементы готовы к использованию.
11.04.2020 Собрать машину и сделать пробные запуски. Большое количество попыток для достижения цели. Выполняются все этапы.
12.04.2020 Заснять работу машины. Проблем не возникло. Процесс работы Машины Голдберга отснят.
14.04.2020 Начало расчетов. Возникли проблемы с решением задач. Определились до конца с расчетами.
20.04.2020 Продолжение расчетов. Трудности с определением, какие законы необходимо применять при том или ином шаге. Выполнили часть расчетов.
25.04.2020 Закончили с расчетами. Проблема с оформлением расчетов. Оформили все расчеты.
05.05.2020 Создать вики-страницу проекта. Отсутствие знаний о вики-страницах. Результатом является данная страница.

Расчеты элементов проекта[править]

  • Расчет силы натяжения нити, удерживающую бутылку с водой. (Усманова Лея)

https://docs.google.com/document/d/1PwE4mFB9pjFZjmV0Gr8_dKzGOpL0fQ-1CdpBQsHSxlA/edit

  • Расчет скорости бруска, с которой он толкнет шарик. (Торбов Арсений)

https://docs.google.com/document/d/1fBCZd86F-DUnAaO5aF7ljpPFcsYshajYoKo6fh4w6i0/edit

  • Расчет скорости шарика в конечной точке до удара об домино. (Кемкин Вадим)

https://docs.google.com/document/d/1__WwW-W6NN3vQXa8KpRMwvJE9zg8H9NhShCLqkzy9Yo/edit

  • Расчет силы, действующей на первое домино. (Демидова Валерия)

https://docs.google.com/document/d/1VFAUUBA7DMMjcpmPhm532ZSIrNPqsAoIVUBCMkbDBBk/edit

  • Расчет конечной скорости маятника. (Лунев Денис)

https://docs.google.com/document/d/1Vy7KfLyRkSzOtCoWpGGcD2AUvU5TCqw_0MjNzjzOVE4/edit

  • Расчет перемещения шарика по горизонтали. (Пахомов Егор)

https://docs.google.com/document/d/12FHsvAb72Zy1uIKbMN-_xaJ82r-KgfmQqT9mgx9hEFU/edit

  • Расчет полной высоты падения шарика. (Кандуров Кантемир)

https://docs.google.com/document/d/1WPI3xRNvFUPQ2ylxqbdyKOBgn7esEB6MJPDZI38QQog/edit

  • Расчет максимальной массы корма, для равновесия весов. (Кочкаров Шерзод)

https://docs.google.com/document/d/14WsQ5XpuNIm6YTjthn89nL2kJ3YBmvA6rfjtTNbL12s/edit


Расчеты элементов проекта (динамика)[править]

  • Расчет силы, действующей на дно стакана (Кочкаров Шерзод)

https://docs.google.com/document/d/1SndvqzBYZXmFO5n_X_4DfbW55FouXpbf8WASY1rnqyo/edit

  • Нахождение ускорения бруска(Торбов Арсений)

https://docs.google.com/document/d/1jHBwQjt46gjEqlwX0J06F5go92wsraOmgzCwQGj0rYQ/edit

  • Нахождение скорости шарика в конечной точке до удара об домино (Кемкин Вадим)

https://docs.google.com/document/d/13TKasUs-0rgut6QhnPy4eSppgOW9c6P8_duVp0RR_rE/edit

  • Расчет силы, действующей на домино (Демидова Валерия)

https://docs.google.com/document/d/1vTH6w5mBbB4ORBsKV-9ZNwY5vaHVzIkB8vGO3jDIY3U/edit

  • Расчет силы натяжения нити (Усманова Лея)

https://docs.google.com/document/d/1mUHPelxfOdwVAl-IhOnYTULpn-5tam-pPm5Noq2EKaw/edit?pli=1

  • Расчет необходимого угла наклона плоскости (Пахомов Егор)

https://docs.google.com/document/d/1vWV9jhFoTEYEiWxK_afyQf_HUxSiaLEVi_w1bTnK4Jw/edit

  • Расчет длины с которой вылетает шарик (Кандуров Кантемир)

https://docs.google.com/document/d/1Zf8SQxSxXj9Rxpk-c9TQYuua27RRsbbCkpvwSPlUQU0/edit

  • Нахождение линейных скоростей грузов (Лунев Денис)

https://docs.google.com/document/d/1kQobFZ2OA9g-NVAj-vCZpWCfvSpjk5jAz9pTeiPAIqM/edit

Результаты по проекту[править]

Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: кормит хомяка.

Видео запуска машины Голдберга

Литература и ссылки[править]

  1. Краткая теория по теоретической механике
  2. Машина Голдберга
Источник — «http://tm.spbstu.ru/?title=Машина_Голдберга_%22Накормить_хомяка%22&oldid=57888»