Машина Голдберга, разбрызгивающая антисептик - Палинчук Е.С.
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
Актуальность
Актуальность данного проекта состоит в том, что в процессе создания машины Голдберга применяются знания по курсу теоретической механики, также можно научиться нестандартно использовать подручные материалы. Более того, во время самоизоляции лучшим способом развлечения будет создание какого-либо проекта.
Цель проекта
Создать машину Голдберга, которая, посредством выполнения цепочки действий, будет раcпылять антисептик на руки.
Задачи проекта
- Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга.
- Создать схему машины Голдберга.
- Выбрать необходимые для создания проекта материалы, предметы и инструменты из имеющихся дома.
- Произвести необходимые расчеты.
- Сделать отдельные части (элементы) проекта.
- Собрать машину Голдберга в единую систему.
- Произвести пробные запуски и устранить недочеты.
- Произвести показательный запуск машины Голдберга.
- Снять результат на видео.
- Создать вики-страницу проекта.
- Отправить вики-страницу на проверку преподавателю.
Работа по проекту
Действия, выполняемые машиной Голдберга
- Отклоняем маятник на определённый угол
- Маятник запускается и ударяет цепь из домино
- Домино поочерёдно падают и передают импульс шарику
- Шарик катится по желобу и ударяет свечу
- Свеча съезжает с наклонной плоскости и пережигает нить
- Подвешенный на нить шар падает и запускает пульверизатор колбы с антисептиком
Материалы и предметы, использованные для создания проекта
- Клей резиновый
- Клей-момент
- Скотч прозрачный
- Скотч двусторонний
- Клейкая строительная лента
- Скрепки
- Строительные стяжки
- Картон
- Бумага
- Поролон
- Пенопласт
- Картонные коробки
- Пластмассовые ячейки яйцевидной и шарообразной формы
- Пластырь
- Воск свечной
- Спички
- Свеча
- Нить
- Пустой пузырёк из-под спрея с распылителем
- Антисептик
- Стеклянная сфера (шар)
- Пластмассовый держатель для CD-диска
- Скобы для степлера
- Домино
- Резиновый мяч
- Лак для ногтей
- Лак для волос
- Доски
Инструменты для создания проекта
- Ножницы
- Плоскогубцы
- Щипцы
- Канцелярский нож
- Пилочка для ногтей
- Дырокол
- Линейка
- Транспортир
- Степлер
- Рулетка
- Хирургический скальпель
Этапы создания проекта
| Дата | Создание проекта |
|---|---|
| 13.05 | Осознание мысли о том, что приближается сессия, и нужно уже в конце концов что-нибудь придумать (желательно актуальное и интересное) |
| 15.05 | Озарение и задумка конечного действия (распыление антисептика) |
| 17.05 | Осмысление всех шагов, их примерное расположение, конфигурация и функция |
| 19.05 | Поиск необходимых материалов |
| 20.05 | Сборка и видеосъёмка полученной машины Голдберга |
| 29.05 | Решение задач, сформулированных на основе шагов собранной машины Голдберга; проверка реальности полученных результатов |
| 30.05 | Оформление страницы на сайте кафедры "Теоретическая механика" СПбПУ |
Расчёты элементов проекта
- Расчёт силы, которую нужно превысить, приложив к рычагу, чтобы запустить механизм: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fd/Task1.jpg
- Расчёт периода колебаний математического маятника: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/71/Task2.jpg
- Расчёт конечной скорости шарика, скатывающегося с наклонной плоскости: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/Task3.jpg
- Расчёт времени качения шарика по горизонтальной поверхности при равноускоренном движении: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/80/Task4.jpg
- Расчёт времени падения груза с заданной высоты: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/92/Task5.jpg
Поэтапные схемы машины Голдберга, распыляющей антисептик
- Этап 1 -> Рычаг - Маятник: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/Etap1.jpg
- Этап 2 -> Маятник - Домино: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/13/Etap2.jpg
- Этап 3 -> Домино - Шарик: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Etap3.jpg
- Этап 4 -> Шарик - Свеча: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/Etap4.jpg
- Этап 5 -> Свеча - Антисептик: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/Etap5.jpg
Обзор собранной машины Голдберга, которая конечным шагом распыляет антисептик, можно посмотреть здесь:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/transcoded/d/d7/ObzormashK.webm/ObzormashK.webm.360p.vp9.webm
Результаты проекта
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: распыляет антисептик. В процессе работы были выполнены все необходимые измерения и расчёты, произведены многочисленные пробные запуски. Конфигурация машины менялась несколько раз пока не был достигнут оптимальный вариант.
Здесь представлены фотографии реальной, собранной в домашних условиях, машины Голдберга, которая конечным шагом распыляет антисептик:
- https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/RealmashinaK1.jpg
- https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/RealmashinaK2.jpg
Здесь можно увидеть машину Голдберга, распыляющую антисептик, в действии: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/transcoded/c/c0/RealmashinaK.webm/RealmashinaK.webm.360p.vp9.webm
