Машина Голдберга, наливающая жидкость в бокал — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(Новая страница: «'''Машина Голдберга''', '''машина Руба Голдберга''', '''машина Робинсона-Голдберга''', '''Машина…»)
 
(→‎Расчеты элементов проекта)
 
(не показано 38 промежуточных версий этого же участника)
Строка 1: Строка 1:
−
'''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».
+
'''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 цепной реакции.
 +
 
 
==Описание==
 
==Описание==
 
===Актуальность===
 
===Актуальность===
−
Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться использовать оборудование для цифрового производства DFKit. В частности ЧПУ лазерный станок.
+
Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться использовать различное оборудование, в частности ЧПУ лазерный станок.
 +
 
 
===Цель проекта===
 
===Цель проекта===
 
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к наливанию жидкости в бокал.
 
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к наливанию жидкости в бокал.
Строка 102: Строка 104:
 
| Создать вики-страницу проекта
 
| Создать вики-страницу проекта
 
| Отсутствие знаний о создании вики-страниц
 
| Отсутствие знаний о создании вики-страниц
−
| Результатом является данная страница
+
| Результатом является данная страница.
 
|}
 
|}
  
 
==Расчеты элементов проекта==
 
==Расчеты элементов проекта==
−
*Расчет расстояния и угла, на который необходимо отклонить маятник, чтобы он сбил домино
+
*Найти силу, действующую на первое домино, достаточную для её падения (Нартов Дмитрий)
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
−
<div class="mw-collapsible-content">  
+
<div class="mw-collapsible-content">
−
[[File:Угол маятника.png|thumb|250px|Схема для расчета расстояния и угла, на который надо отклонить маятник]]
+
[[File:Первый этап.jpg|thumb|250px|Схема для расчета силы, действующей на первое домино]]
 
::<math>Дано:</math>
 
::<math>Дано:</math>
−
::<math>r_{1}=0{,}02~м</math>
+
::<math>h=5~см</math>
−
::<math>l=0{,}07~м</math>
+
::<math>d=0{,}4~см</math>
 +
::<math>m=0{,}02~кг</math>
  
−
::<math>Найти:~\alpha ,~r</math>
+
::<math>Найти:~F</math>
  
 
::<math>Решение:</math>
 
::<math>Решение:</math>
−
::<math>r_{1}=l\cdot sin\alpha _{1}</math>
+
::<math>F\cdot h\ge \frac{mgd}{2}</math>
−
::<math>\alpha _{1}=arcsin(r_{1}/l)</math>
+
::<math>F\ge \frac{mgd}{2h} =\frac{0{,}02\cdot 9{,}8\cdot 0{,}004}{0{,}1}=0{,}008~Н</math>
−
::<math>\alpha = 3\alpha _{1} = 3arcsin(r_{1}/l)</math>
 
−
::<math>r=l\cdot sin\alpha = l\cdot sin(3arcsin(r_{1}/l)) = 0{,}07\cdot sin(3arcsin(0{,}02/0{,}07))= 0{,}054~м</math>
 
−
::<math>\alpha = 3arcsin(0{,}02/0{,}07) = 49{,}8^\circ </math>
 
  
 
::<math>Ответ:</math>
 
::<math>Ответ:</math>
−
::<math>r=0{,}054~м,~\alpha =49{,}8^\circ </math>
+
::<math>F\ge 0{,}008~Н</math>
  
 
</div>
 
</div>
Строка 130: Строка 130:
  
  
−
*Проверка условия движения рычага №2 в результате падения шарика №1 на рычаг №1
+
*Расчет массы последней домино, достаточной для натяжения нити (Нгуен Куанг)
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
−
<div class="mw-collapsible-content">  
+
<div class="mw-collapsible-content">
−
[[File:Рычаги.png|thumb|300px|Схема взаимодействия шарика и двуплечих рычагов]]
+
[[File:Второй этап.jpg|thumb|250px|Схема для расчета массы последней домино]]
−
::{{math| Дано:}}
+
::<math>Дано:</math>
−
::<math>m_{шар}=0{,}03~кг</math>
+
::<math>d_{1}\approx 0{,}04~м</math>
−
::<math>m_{рыч}=0{,}1~кг</math>
+
::<math>d_{2}\approx 0{,}08~м</math>
−
::<math>h=0{,}1~м</math>
+
::<math>m_{1}\approx 0{,}01~кг</math>
 +
::<math>m_{2}\approx 0{,}02~кг</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~m_{домино}</math>
  
 
::<math>Решение:</math>
 
::<math>Решение:</math>
−
::<math>Перед ~соударением ~шарика ~с ~рычагом ~по ~закону ~сохранения ~энергии:</math>
+
::<math>\sum{M_{1}\ge M_{2}}, ~где ~M_{1} ~- ~момент ~ силы ~левого ~плеча</math>
−
::<math>m_{шар}gh=\frac{m_{шар} \cdot v_{шар}^2}{2}</math>
+
::<math>M_{2} ~- ~момент ~силы ~левого ~плеча</math>
−
::<math>v_{шар}=\sqrt {2gh}=1{,}41~м/с </math>
+
::<math>F\cdot d_{1} + m_{1}g\frac{d_{1}}{2}\ge m_{2}g\frac{d_{2}}{2}</math>
−
::<math>После ~соударения ~по ~закону ~сохранения ~энергии:</math>
+
::<math>m_{домино}g\cdot \frac{d}{2}=F\cdot d</math>
−
::<math>\frac{m_{шар} \cdot v_{шар}^2}{2}=\frac{m_{рыч} \cdot v_{рыч}^2}{2} + \frac{m_{шар} \cdot v_{шар~после}^2}{2}</math>
+
::<math>F=\frac{Mg}{2} ~или m_{домино}=\frac{2F}{g}</math>
−
::<math>По~закону ~сохранения ~импульса:</math>
+
::<math>F\ge \frac{2(m_{2}d_{2}-m_{1}d_{1})g}{d_{1}}</math>
−
::<math>m_{рыч} \cdot v_{шар} = \frac{m_{рыч} \cdot v_{рыч}}{2} + v_{шар~после}\cdot m_{шар}</math>
+
::<math>m_{домино}\ge \frac{2F}{g}=\frac{4(m_{2}d_{2}-m_{1}d_{1})g}{d_{1}g}</math>
−
::<math>v_{рыч} = \frac{2\cdot m_{шар} \cdot v_{шар}}{m_{шар}+m_{рыч}/2} = \frac{2\cdot 0{,}03 \cdot 1{,}41}{0{,}03+0{,}1/2} = 1{,}065~м/с</math>
+
::<math>m_{домино}\ge \frac{4(0{,}02\cdot 0{,}08-0{,}01\cdot 0{,}04)}{0{,}04}=0{,}12~кг</math>
−
::<math>По~закону ~сохранения ~импульса:</math>
 
−
::<math>m_{шар} \cdot v_{шар} = m_{шар} \cdot v_{шар~после} + \frac{m_{рыч} \cdot v_{рыч}}{2}</math>
 
−
::<math>Чтобы ~привести ~в ~движение ~рычаг ~№2, ~необходимо:</math>
 
−
::<math>v_{рыч}>\sqrt {gh}=1 ~м/с</math>
 
  
 
::<math>Ответ:</math>
 
::<math>Ответ:</math>
−
::<math>v_{рыч}=1{,}065~м/с~>\sqrt {gh}=1 ~м/с,~следовательно, ~вторая ~балка ~придёт ~в ~движение.</math>
+
::<math>m_{домино}\ge 0{,}12~кг</math>
  
 
</div>
 
</div>
Строка 160: Строка 159:
  
  
−
*Расчет импульса, который необходимо придать тележке для начала её движения вниз по склону
+
*Расчет скорости шарика, скатывающегося по желобу, в конце пути (Николаева Сабина)
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:Тележка схема.png|thumb|200px|Схема для расчета импульса, необходимого для начала движения тележки]]
+
[[File:Третий этап.jpg|thumb|250px|Схема для расчета скорости шарика в конце пути]]
 
::<math>Дано:</math>
 
::<math>Дано:</math>
−
::<math>m_{тележка}=0{,}15~кг</math>
+
::<math>h=0{,}12~м</math>
−
::<math>t=1~c</math>
+
::<math>m_{шарика}=13~гр</math>
−
::<math>\alpha=45^\circ</math>
+
::<math>V_{0}=0\frac{м}{с}</math>
−
::<math>\mu=0{,}2</math>
 
  
−
::<math>Найти:~p</math>
+
::<math>Найти:~V</math>
  
 
::<math>Решение:</math>
 
::<math>Решение:</math>
−
::<math>p=F_{взаимод}\cdot t</math>
+
::<math>Потенциальная ~энергия ~шара ~равна ~сумме ~кинетических ~энергий ~поступательного ~движения</math>
−
::<math>\vec{F} + \vec{N} + m\vec{g} = 0</math>
+
::<math>и ~вращательного ~движения ~шара ~в ~конце ~спуска:</math>
−
::<math>OX:~-F_{тр}+mg\cdot sin\alpha = 0</math>
+
::<math>ЗСЭ:</math>
−
::<math>OY:~N=mg\cdot cos\alpha</math>
+
::<math>E_{п}=E_{к.п}+E_{к.вр}</math>
−
::<math>F_{тр}=\mu \cdot N=\mu \cdot mg\cdot sin\alpha</math>
+
::<math>mgh=\frac{mv^2}{2} + \frac{Jω^2}{2}</math>
−
::<math>F_{тр}=0{,}2\cdot 0{,}15\cdot 10\cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 0{,}21~H</math>
+
::<math>где ~J ~- ~момент ~инерции, ~ω ~- ~угловая ~скорость ~вращательного ~движения </math>
−
::<math>p=0{,}21\cdot 1 = 0{,}21~\frac{кг\cdot м}{с}</math>
+
::<math>J=\frac{2mr^2}{5}</math>
 +
::<math>ω=\frac{V}{r}</math>
 +
::<math>mgh = \frac{mV^2}{2} + \frac{mV^2}{5} =0{,}5mV^2 +0{,}2mV^2 =0{,}7mV^2</math>
 +
::<math>V=\sqrt{\frac{gh}{0{,}7}}</math>
 +
::<math>V=\sqrt{\frac{10\cdot 0{,}12}{0{,}7}}=1,31\frac{м}{с}</math>
  
 
::<math>Ответ:</math>
 
::<math>Ответ:</math>
−
::<math>p=0{,}21~\frac{кг\cdot м}{с}</math>
+
::<math>V=1{,}31\frac{м}{с}</math>
 +
 
  
 
</div>
 
</div>
Строка 188: Строка 191:
  
  
−
*Расчет скорости, с которой должна ехать тележка, чтобы запустить цепную реакцию падающих домино
+
*Расчет скорости машинки, после соударения с шариком (Алексеенко Дмитрий)
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
[[File:Тележка и домино.png|thumb|300px|Схема для расчёта скорости, с которой тележка должна сбивать домино]]
+
[[File:Четвертый этап.jpg|thumb|250px|Схема для расчета скорости машинки, после соударения с шариком]]
 
::<math>Дано:</math>
 
::<math>Дано:</math>
−
::<math>m_{тележка}=0{,}15~кг</math>
+
::<math>m_{шар}=13~гр</math>
−
::<math>m_{домино}=0{,}02~кг</math>
+
::<math>m_{маш}=14~гр</math>
−
::<math>t=1~c</math>
+
::<math>V_{шар}=1{,}31\frac{м}{с}</math>
  
−
::<math>Найти:~v</math>
+
::<math>Найти:~V_{маш}</math>
  
 
::<math>Решение:</math>
 
::<math>Решение:</math>
−
::<math>p=F_{взаимод}\cdot t</math>
+
::<math>ЗСИ:</math>
−
::<math>F_{взаимод}>F_{т.домино}=m_{домино}\cdot g = 0{,}02\cdot 10 = 0{,}2~H</math>
+
::<math>m_{1}\vec{v_{1}} + m_{2}\vec{v_{2}} = m_{1}\vec{v_{1}}' + m_{2}\vec{v_{2}}'  </math>
−
::<math>p_{тележка}=m_{тележка}\cdot v</math>
+
 
−
::<math>v=\frac{p_{тележка}}{m_{тележка}}</math>
+
::<math>m_{1}V_{шар}=m_{1}V_{шар}+m_{2}V_{маш}</math>
−
::<math>p_{тележка}=p=F_{т.домино}\cdot dt</math>
+
::<math>ЗСЭ:</math>
−
::<math>v=\frac{F_{т.домино}\cdot dt}{m_{тележка}} = \frac{0{,}2\cdot 1}{0{,}15} = 1{,}33~м/с</math>
+
::<math>E_{к1}+E_{п1}=E_{к2}+E_{п2}</math>
 +
::<math>\frac{m_{1}V_{шар}^2}{2} =\frac{m_{1}V_{шар}^2}{2} +\frac{m_{2}V_{маш}^2}{2}</math>
 +
::<math>Следовательно:</math>
 +
::<math>V_{маш}=\frac{2m_{1}V_{1}}{m_{1}+m_{2}}</math>
 +
::<math>V_{маш}=\frac{2\cdot 0{,}013\cdot 1{,}31}{0{,}013+0{,}014}=1{,}26\frac{м}{с}</math>
  
 
::<math>Ответ:</math>
 
::<math>Ответ:</math>
−
::<math>v=1{,}33~м/с</math>
+
::<math>V_{маш}=1{,}26\frac{м}{с}</math>
 +
 
  
 
</div>
 
</div>
Строка 214: Строка 222:
  
  
−
*Расчет массы рычага для нажатия на кнопку компьютерной мыши
+
*Расчет силы натяжения нити, удерживающей подставку с бутылкой (Нгуен Занг)
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 
<div class="mw-collapsible-content">  
 
<div class="mw-collapsible-content">  
−
::<math>Минимальное ~значение ~силы ~для ~нажатия ~кнопки:~F=0{,}68~H</math>
+
[[File:Пятый этап+.jpg|thumb|250px|Схема для расчета силы натяжения нити]]
−
::<math>F=m\cdot a=m\cdot g</math>
+
::<math>Дано:</math>
−
::<math>m=\frac{F}{g} = \frac{0{,}68}{10} = 0{,}069~кг</math>
+
::<math>m=0{,}29~кг</math>
 +
::<math>\alpha =30^\circ</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~T</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>T_{y}=mg=0{,}29\cdot 9{,}8=2{,}84~Н</math>
 +
::<math>T=\frac{T_{y}}{cos\alpha} =\frac{2{,}84}{cos30^\circ} =3{,}279~Н</math>
  
 
::<math>Ответ:</math>
 
::<math>Ответ:</math>
−
::<math>m=0{,}069~кг</math>
+
::<math>T\ge 3{,}279~Н</math>
 +
 
  
 
</div>
 
</div>
Строка 228: Строка 244:
  
 
==Результаты по проекту==
 
==Результаты по проекту==
−
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: нажимает на кнопку для запуска видео. 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.
+
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: наливает жидкость в бокал. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось модифицировать некоторые этапы. Возможно, если потестировать побольше, выявились бы незамеченные нами  несовершенства.
  
 
Видео запуска машины Голдберга.
 
Видео запуска машины Голдберга.
  
−
{{#widget:YouTube|}}
+
{{#widget:YouTube|id=T2u2N5Pf_eU}}
  
  

Текущая версия на 13:08, 23 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 цепной реакции.

Описание[править]

Актуальность[править]

Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться использовать различное оборудование, в частности ЧПУ лазерный станок.

Цель проекта[править]

Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к наливанию жидкости в бокал.

Задачи проекта[править]

  1. Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
  2. Подобрать необходимые материалы, предметы и инструменты для создания проекта
  3. Произвести расчеты и вычисления для определения параметров отдельных частей проекта
  4. Сделать отдельные части проекта
  5. Собрать машину Голдберга
  6. Произвести пробные запуски и устранить недочеты
  7. Смонтировать видео
  8. Произвести показательный запуск машины Голдберга
  9. Создать вики-страницу проекта

Проектная команда[править]

Группа 3532704/80001

  • Николаева Сабина
  • Алексеенко Дмитрий
  • Нгуен Куанг
  • Нгуен Занг
  • Нартов Дмитрий

Работа по проекту[править]

Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]

  1. Запускается цепная реакция домино разных размеров: от самой маленькой до самой большой
  2. Последняя доминошка падает на плечо качели и приводит качель в движение
  3. Нить, подвязанная к поднимаемому плечу качели, выдергивает стопор из желоба и приводит в движение мячик
  4. Мячик катится по желобу и приводит в движение машинку со свечой
  5. Свеча пережигает нить, удерживающую качель с бутылкой
  6. Качель с бутылкой медленно опускается и выливает жидкость в бокал

Материалы и предметы для создания проекта[править]

  • Мячик
  • Машинка
  • Свечка
  • Воронка
  • Фанера
  • Доски
  • Резинки
  • Клей
  • Нитки
  • Скотч
  • Бутылка
  • Бокал

Инструменты для создания проекта[править]

  • ЧПУ лазерный станок DFKit
  • Электроинструменты
  • Ручные инструменты

Этапы создания проекта[править]

Срок Задача Возникающие проблемы Что сделано к сроку
12.09.19 Определить последовательность действий машины Голдберга Каждый предлагает свои идеи Определена основная последовательность.
26.09.19 Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга Не возникло никаких проблем, мы быстро пришли к согласию Определена последовательность, сделан набросок действий.
03.10.19 Найти материалы для проекта Материалы было решено искать среди остатков от производства. Взяли все, что не жалко Необходимые материалы были найдены.
17.10.19 Найти предметы и инструменты для проекта С этим проблем не возникло. В ФабЛабе есть все необходимые инструменты: ЧПУ лазерный станок DFKit, ручные и электро-инструменты и т.д. Бокал и бутылку принесли с собой. Все необходимые материалы были найдены.
31.10.19 Разбор этапов для расчетов Сложности в определении задачи в целом Начали расчеты.
14.11.19 Продолжение расчетов Трудности с определением, какие законы необходимо применять Выполнили часть расчетов.
21.11.19 Закончить расчеты Сложности в подведении итогов расчетов Решили все задачи, выполнили все расчеты.
23.11.19 Участие в мероприятии "Вызов 2035" На этапе реализации возникли трудности с последним шагом: бутылка опускалась резко Завершили создание машины и провели несколько успешных запусков.
12.12.19 Создать вики-страницу проекта Отсутствие знаний о создании вики-страниц Результатом является данная страница.

Расчеты элементов проекта[править]

  • Найти силу, действующую на первое домино, достаточную для её падения (Нартов Дмитрий)
Схема для расчета силы, действующей на первое домино
[math]Дано:[/math]
[math]h=5~см[/math]
[math]d=0{,}4~см[/math]
[math]m=0{,}02~кг[/math]
[math]Найти:~F[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]F\cdot h\ge \frac{mgd}{2}[/math]
[math]F\ge \frac{mgd}{2h} =\frac{0{,}02\cdot 9{,}8\cdot 0{,}004}{0{,}1}=0{,}008~Н[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]F\ge 0{,}008~Н[/math]


  • Расчет массы последней домино, достаточной для натяжения нити (Нгуен Куанг)
Схема для расчета массы последней домино
[math]Дано:[/math]
[math]d_{1}\approx 0{,}04~м[/math]
[math]d_{2}\approx 0{,}08~м[/math]
[math]m_{1}\approx 0{,}01~кг[/math]
[math]m_{2}\approx 0{,}02~кг[/math]
[math]Найти:~m_{домино}[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]\sum{M_{1}\ge M_{2}}, ~где ~M_{1} ~- ~момент ~ силы ~левого ~плеча[/math]
[math]M_{2} ~- ~момент ~силы ~левого ~плеча[/math]
[math]F\cdot d_{1} + m_{1}g\frac{d_{1}}{2}\ge m_{2}g\frac{d_{2}}{2}[/math]
[math]m_{домино}g\cdot \frac{d}{2}=F\cdot d[/math]
[math]F=\frac{Mg}{2} ~или m_{домино}=\frac{2F}{g}[/math]
[math]F\ge \frac{2(m_{2}d_{2}-m_{1}d_{1})g}{d_{1}}[/math]
[math]m_{домино}\ge \frac{2F}{g}=\frac{4(m_{2}d_{2}-m_{1}d_{1})g}{d_{1}g}[/math]
[math]m_{домино}\ge \frac{4(0{,}02\cdot 0{,}08-0{,}01\cdot 0{,}04)}{0{,}04}=0{,}12~кг[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]m_{домино}\ge 0{,}12~кг[/math]


  • Расчет скорости шарика, скатывающегося по желобу, в конце пути (Николаева Сабина)
Схема для расчета скорости шарика в конце пути
[math]Дано:[/math]
[math]h=0{,}12~м[/math]
[math]m_{шарика}=13~гр[/math]
[math]V_{0}=0\frac{м}{с}[/math]
[math]Найти:~V[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]Потенциальная ~энергия ~шара ~равна ~сумме ~кинетических ~энергий ~поступательного ~движения[/math]
[math]и ~вращательного ~движения ~шара ~в ~конце ~спуска:[/math]
[math]ЗСЭ:[/math]
[math]E_{п}=E_{к.п}+E_{к.вр}[/math]
[math]mgh=\frac{mv^2}{2} + \frac{Jω^2}{2}[/math]
[math]где ~J ~- ~момент ~инерции, ~ω ~- ~угловая ~скорость ~вращательного ~движения [/math]
[math]J=\frac{2mr^2}{5}[/math]
[math]ω=\frac{V}{r}[/math]
[math]mgh = \frac{mV^2}{2} + \frac{mV^2}{5} =0{,}5mV^2 +0{,}2mV^2 =0{,}7mV^2[/math]
[math]V=\sqrt{\frac{gh}{0{,}7}}[/math]
[math]V=\sqrt{\frac{10\cdot 0{,}12}{0{,}7}}=1,31\frac{м}{с}[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]V=1{,}31\frac{м}{с}[/math]



  • Расчет скорости машинки, после соударения с шариком (Алексеенко Дмитрий)
Схема для расчета скорости машинки, после соударения с шариком
[math]Дано:[/math]
[math]m_{шар}=13~гр[/math]
[math]m_{маш}=14~гр[/math]
[math]V_{шар}=1{,}31\frac{м}{с}[/math]
[math]Найти:~V_{маш}[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]ЗСИ:[/math]
[math]m_{1}\vec{v_{1}} + m_{2}\vec{v_{2}} = m_{1}\vec{v_{1}}' + m_{2}\vec{v_{2}}' [/math]
[math]m_{1}V_{шар}=m_{1}V_{шар}+m_{2}V_{маш}[/math]
[math]ЗСЭ:[/math]
[math]E_{к1}+E_{п1}=E_{к2}+E_{п2}[/math]
[math]\frac{m_{1}V_{шар}^2}{2} =\frac{m_{1}V_{шар}^2}{2} +\frac{m_{2}V_{маш}^2}{2}[/math]
[math]Следовательно:[/math]
[math]V_{маш}=\frac{2m_{1}V_{1}}{m_{1}+m_{2}}[/math]
[math]V_{маш}=\frac{2\cdot 0{,}013\cdot 1{,}31}{0{,}013+0{,}014}=1{,}26\frac{м}{с}[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]V_{маш}=1{,}26\frac{м}{с}[/math]



  • Расчет силы натяжения нити, удерживающей подставку с бутылкой (Нгуен Занг)
Схема для расчета силы натяжения нити
[math]Дано:[/math]
[math]m=0{,}29~кг[/math]
[math]\alpha =30^\circ[/math]
[math]Найти:~T[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]T_{y}=mg=0{,}29\cdot 9{,}8=2{,}84~Н[/math]
[math]T=\frac{T_{y}}{cos\alpha} =\frac{2{,}84}{cos30^\circ} =3{,}279~Н[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]T\ge 3{,}279~Н[/math]


Результаты по проекту[править]

Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: наливает жидкость в бокал. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось модифицировать некоторые этапы. Возможно, если потестировать побольше, выявились бы незамеченные нами несовершенства.

Видео запуска машины Голдберга.


Литература и ссылки[править]

  1. Инструкция по оказанию первой доврачебной помощи
  2. Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом
  3. Как создать машину Руба Голдберга самому
  4. Краткая теория по теоретической механике
  5. Машина Голдберга
  6. Методическое пособие по использованию 3D принтера DFKit
  7. Методическое пособие по использованию ЧПУ лазерного станка DFKit
  8. 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
Источник — «http://tm.spbstu.ru/?title=Машина_Голдберга,_наливающая_жидкость_в_бокал&oldid=54864»