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».

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

1. Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга.
2. Создать схему машины Голдберга.
3. Выбрать необходимые для создания проекта материалы, предметы и инструменты из имеющихся дома.
4. Произвести необходимые расчеты.
5. Сделать отдельные части (элементы) проекта.
6. Собрать машину Голдберга в единую систему.
7. Произвести пробные запуски и устранить недочеты.
8. Произвести показательный запуск машины Голдберга.
9. Снять результат на видео.
10. Создать вики-страницу проекта.
11. Отправить вики-страницу на проверку преподавателю.

Работа по проекту

Действия, выполняемые машиной Голдберга

1. Отклоняем маятник на определённый угол
2. Маятник запускается и ударяет цепь из домино
3. Домино поочерёдно падают и передают импульс шарику
4. Шарик катится по желобу и ударяет свечу
5. Свеча съезжает с наклонной плоскости и пережигает нить
6. 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

1. Расчёт силы, которую нужно превысить, приложив к рычагу, чтобы запустить механизм: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Task1abc.jpg
2. Расчёт периода колебаний математического маятника: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/Task2abc.jpg
3. Расчёт конечной скорости шарика, скатывающегося с наклонной плоскости: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/Task3abc.jpg
4. Расчёт времени качения шарика по горизонтальной поверхности при равноускоренном движении: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Task4abc.jpg
5. Расчёт времени падения груза с заданной высоты: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fa/Task5abc.jpg

Поэтапные схемы машины Голдберга, распыляющей антисептик

1. Этап 1 -> Рычаг - Маятник: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/df/Etap1.jpg
2. Этап 2 -> Маятник - Домино: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/13/Etap2.jpg
3. Этап 3 -> Домино - Шарик: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Etap3.jpg
4. Этап 4 -> Шарик - Свеча: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/Etap4.jpg
5. 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/f/f4/Obzor.webm/Obzor.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:

1. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/RealmashinaK1.jpg
2. 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

Литература и ссылки

1. https://ru.wikihow.com/создать-машину-Руба-Голдберга-самому
2. https://isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Машина_Голдберга