Машина Голдберга, играющая с котёнком — 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…»)
 
(Литвиненко И.А.)
 
(не показано 13 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, как домино
+
# 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 катиться по наклонной плоскости, приобретая скорость
+
# 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 предметы для создания проекта===
+
===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, шлифовальная машинка,  электрорубанок, напильник, шуроповерт
+
* 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/1Vy8zNrSoVDifK1f3ysVsqAX9bCc7E7U7/view?usp=sharing Задача 1]
+
[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/10SyDsIuCvIK-U0Z92-lj2BJ0gv99M7RR/view?usp=sharing Задача 2]
+
[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/1YBnqhZS30kmBZjO_asAZ19kQs3Ej9GTb/view?usp=sharing Задача 3]
+
[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 146: Строка 224:
 
<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/108Dk_FMge5tuH7pTwprwLPWFt9nelPGm/view?usp=sharing Видео Машины Голдберга]
+
[https://drive.google.com/file/d/11xeWfZYL2XSpPk5Qa5dPsIPmc4XeX3-a/view?usp=sharing Видео Машины Голдберга]
 
</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 КРАТКАЯ ТЕОРИЯ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ]
+
# [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».

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]

  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. Создать схему машины Голдберга
  5. Сделать отдельные части проекта
  6. Собрать машину Голдберга
  7. Произвести пробные запуски и устранить недочеты
  8. Смонтировать видео
  9. Произвести показательный запуск машины Голдберга
  10. Создать вики-страницу проекта

Проектная команда[править]

  1. Персидский Алексей Олегович, группа 3130801/90011
  2. Литвиненко Иван Алексеевич, группа 3130801/90011

Работа по проекту[править]

Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]

  1. Отпускается шарик на нити, прикреплённой к металлическому стержню
  2. Шарик ударяет по банке цилиндрической формы
  3. Банка скатывается по наклонной плоскости, ударяясь о книгу
  4. Книги начинают падать одна за другой по принципу домино
  5. Последняя книга падает со стола на короткое плечо рычага
  6. Длинное плечо рычага поднимается и передает импульс наклонной плоскости, выводя из равновесия мячик
  7. Мячик начинает скатываться по наклонной плоскости, приобретая скорость
  8. 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.

Литература и ссылки[править]

  1. Машина Голдберга
  2. Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом
  3. Краткая теория по теоретической механике
  4. Что такое машина Голдберга?