Машина Голдберга, играющая с котёнком — различия между версиями
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
м (→Результаты по проекту) |
(→Литвиненко И.А.) |
||
| (не показано 12 промежуточных версий 1 участника) | |||
| Строка 22: | Строка 22: | ||
==Работа по проекту== | ==Работа по проекту== | ||
===Действия, выполняемые машиной Голдберга=== | ===Действия, выполняемые машиной Голдберга=== | ||
| − | # Отпускается шарик на нити | + | # Отпускается шарик на нити, прикреплённой к металлическому стержню |
# Шарик ударяет по банке цилиндрической формы | # Шарик ударяет по банке цилиндрической формы | ||
# Банка скатывается по наклонной плоскости, ударяясь о книгу | # Банка скатывается по наклонной плоскости, ударяясь о книгу | ||
| − | # Книги начинают падать одна за другой | + | # Книги начинают падать одна за другой по принципу домино |
# Последняя книга падает со стола на короткое плечо рычага | # Последняя книга падает со стола на короткое плечо рычага | ||
# Длинное плечо рычага поднимается и передает импульс наклонной плоскости, выводя из равновесия мячик | # Длинное плечо рычага поднимается и передает импульс наклонной плоскости, выводя из равновесия мячик | ||
| − | # Мячик начинает | + | # Мячик начинает скатываться по наклонной плоскости, приобретая скорость |
# С приобретённой скоростью мячик вылетает горизонтально и пролетает некоторое расстояние до пола, где его должен поймать кот | # С приобретённой скоростью мячик вылетает горизонтально и пролетает некоторое расстояние до пола, где его должен поймать кот | ||
| − | ===Материалы и | + | ===Материалы, предметы и существа, используемые в проекте=== |
* Две деревянные наклонные плоскости | * Две деревянные наклонные плоскости | ||
* Рычаг | * Рычаг | ||
| Строка 42: | Строка 42: | ||
* Банка цилиндрической формы | * Банка цилиндрической формы | ||
* Кот | * Кот | ||
| + | |||
===Инструменты для создания проекта=== | ===Инструменты для создания проекта=== | ||
| − | * Пила | + | * Пила |
| + | * Шлифовальная машинка | ||
| + | * Электрорубанок | ||
| + | * Напильник | ||
| + | * Шуроповерт | ||
| + | * Ножницы | ||
===Этапы создания проекта=== | ===Этапы создания проекта=== | ||
| Строка 85: | Строка 91: | ||
==Расчеты элементов проекта== | ==Расчеты элементов проекта== | ||
| + | |||
| + | === 2 семестр === | ||
| + | |||
*Расчет силы натяжения нити в статичной системе. | *Расчет силы натяжения нити в статичной системе. | ||
| + | В данной задаче рассматривается момент времени после передачи импульса шарика цилиндрическому телу, когда момент силы тяжести шарика, действующий на стержень, наибольший | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [https://drive.google.com/file/d/ | + | [https://drive.google.com/file/d/1AnzjGI-fzeV-Yf3Bv6oq4ou7FcuJiW7y/view?usp=sharing Задача 1] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| Строка 96: | Строка 106: | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [https://drive.google.com/file/d/ | + | [https://drive.google.com/file/d/1gWDv6A8_aJrllpbxSvvTvyeha9uysHIw/view?usp=sharing Задача 2] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| Строка 104: | Строка 114: | ||
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| − | [https://drive.google.com/file/d/ | + | [https://drive.google.com/file/d/1TXLpAuA1R7J7Cc8SSqErycki4PztsiOp/view?usp=sharing Задача 3] |
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| Строка 137: | Строка 147: | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
[https://drive.google.com/file/d/1tmHn4Wv0F0eoltvErq27p2uM1Ya1t0GG/view?usp=sharing Задача 7] | [https://drive.google.com/file/d/1tmHn4Wv0F0eoltvErq27p2uM1Ya1t0GG/view?usp=sharing Задача 7] | ||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | === 3 семестр === | ||
| + | |||
| + | ==== Персидский А.О. ==== | ||
| + | |||
| + | *Расчет скорости шарика в момент удара | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [https://drive.google.com/file/d/1G0I14f8R6Gp-H87o4g8IXbmkusoHMHqm/view?usp=sharing Задача 1] | ||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | *Расчет силы удара книги | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [https://drive.google.com/file/d/1RZ2_IoDxBK-mvDLdpbF5U5BG337Y6EXx/view?usp=sharing Задача 2] | ||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | *Расчет скорости шарика в последний момент прохождения наклонной плоскости | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [https://drive.google.com/file/d/1bit7LTEMG0HMQgZY8h636zMXNBkQKqNW/view?usp=sharing Задача 3] | ||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | *Расчет ускорения мячика, катящегося по горизонтальной поверхности | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [https://drive.google.com/file/d/1gnmBPql-UWTRtzj79kRf791wjk7lKc1T/view?usp=sharing Задача 4] | ||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | ==== Литвиненко И.А. ==== | ||
| + | |||
| + | *Расчет скорости шара на нитке и банки в момент удара | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [https://drive.google.com/file/d/1p9nagohmyTM0BaHoni1x8Opcauq2KOEn/view?usp=sharing Задача 1] | ||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | *Расчет силы, действующей на книгу | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [https://drive.google.com/file/d/1AWXCJyUyWpN-sFMJe2D2_CO_7igoL9mi/view?usp=sharing Задача 2] | ||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | *Расчет скорости шарика на наклонной плоскости | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [https://drive.google.com/file/d/1FPzfnoNfxgHcNpMjXuGUd4r1UHF-v_eq/view?usp=sharing Задача 3] | ||
| + | </div> | ||
| + | </div> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | *Расчет расстояния, на которое откатится шарик | ||
| + | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
| + | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| + | [https://drive.google.com/file/d/1eqvkCv0l46z74dXX2A9OgFQmrMzuE4uh/view?usp=sharing Задача 4] | ||
</div> | </div> | ||
</div> | </div> | ||
| Строка 159: | Строка 237: | ||
# [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%D0%93%D0%BE%D0%BB%D0%B4%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B0 Машина Голдберга] | # [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%D0%93%D0%BE%D0%BB%D0%B4%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B0 Машина Голдберга] | ||
# [https://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/166/146184/ Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом] | # [https://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/166/146184/ Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом] | ||
| − | # [https://isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria | + | # [https://isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria Краткая теория по теоретической механике] |
# [https://www.mirf.ru/science/chto-takoe-mashina-goldberga/ Что такое машина Голдберга?] | # [https://www.mirf.ru/science/chto-takoe-mashina-goldberga/ Что такое машина Голдберга?] | ||
Текущая версия на 10:04, 23 декабря 2020
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.
Цель проекта[править]
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, кидающих мячик для кота.
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]
- Персидский Алексей Олегович, группа 3130801/90011
- Литвиненко Иван Алексеевич, группа 3130801/90011
Работа по проекту[править]
Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]
- Отпускается шарик на нити, прикреплённой к металлическому стержню
- Шарик ударяет по банке цилиндрической формы
- Банка скатывается по наклонной плоскости, ударяясь о книгу
- Книги начинают падать одна за другой по принципу домино
- Последняя книга падает со стола на короткое плечо рычага
- Длинное плечо рычага поднимается и передает импульс наклонной плоскости, выводя из равновесия мячик
- Мячик начинает скатываться по наклонной плоскости, приобретая скорость
- С приобретённой скоростью мячик вылетает горизонтально и пролетает некоторое расстояние до пола, где его должен поймать кот
Материалы, предметы и существа, используемые в проекте[править]
- Две деревянные наклонные плоскости
- Рычаг
- Три книги
- 2 нити
- 1 железный стержень
- Маленький металлический шарик
- Мячик для большого тенниса
- Скотч
- Банка цилиндрической формы
- Кот
Инструменты для создания проекта[править]
- Пила
- Шлифовальная машинка
- Электрорубанок
- Напильник
- Шуроповерт
- Ножницы
Этапы создания проекта[править]
| Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
| 27.05.20 | Разработка концепта | Возникли разногласия по устройству машины | Разработан первый концепт машины. Разделили задачи |
| 2.06.20 | Произвести все расчеты | Сложности в подведении итогов расчетов | Решены все задачи |
| 7.06.20 | Подготовка всех материалов и предметов для машины | Не нашлось нужного крепления для металлического стержня | Изготовление наклонных плоскостей, рычага и закрепление металлического стержня в стене |
| 9.06.20 | Сборка финальной версии машины | Некоторые задачи нельзя было решить, используя законы кинематики или статики | Внесение последних изменений в машину. Собрана финальная версия машины Голдберга |
| 10.06.20 | Съёмка видео. Монтирование видео. Презентация машины Голдберга фокус-группе. | Кот не хотел бежать за мячом, так как боялся громких звуков падающих предметов. | Кота было решено вмонтировать в видео отдельно. Фокус-группа одобрила собранную машину Голдберга. |
| 13.06.20 | Создать вики-страницу проекта | Отсутствие знаний о создании вики-страниц | Результатом является данная страница |
Расчеты элементов проекта[править]
2 семестр[править]
- Расчет силы натяжения нити в статичной системе.
В данной задаче рассматривается момент времени после передачи импульса шарика цилиндрическому телу, когда момент силы тяжести шарика, действующий на стержень, наибольший
- Расчет минимальной силы необходимой для удержания шарика в равновесии.
- Расчет углового ускорения точки на поверхности цилиндрического тела.
- Расчет силы необходимой для вывода книги из положения равновесия.
- Расчет минимальной массы книги необходимой для изменения положения рычага
- Расчет скорости шарика в последний момент прохождения наклонной плоскости
- Расчет дальности и времени полета мячика, вылетевшего с доски
3 семестр[править]
Персидский А.О.[править]
- Расчет скорости шарика в момент удара
- Расчет силы удара книги
- Расчет скорости шарика в последний момент прохождения наклонной плоскости
- Расчет ускорения мячика, катящегося по горизонтальной поверхности
Литвиненко И.А.[править]
- Расчет скорости шара на нитке и банки в момент удара
- Расчет силы, действующей на книгу
- Расчет скорости шарика на наклонной плоскости
- Расчет расстояния, на которое откатится шарик
Результаты по проекту[править]
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: кидает мячик коту. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или модифицировать некоторые этапы.
Видео запуска машины Голдберга.
Схема машины Голдберга.
