Машина Голдберга, разрушающая скелет
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 заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики.Создание машины даёт возможность изучать теоретическую механику на практике, развить инженерные и конструкторские навыки, необходимые в будущей профессии, делает процесс обучения более увлекательным.
Цель проекта
Создать машину Голдберга, которая посредством выполнения цепочки действий разрушит статую скелета.
Задачи проекта
- Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга;
- Создать схему машины Голдберга;
- Подобрать необходимые для создания проекта материалы, предметы и инструменты;
- Произвести необходимые расчеты;
- Сделать отдельные части проекта;
- Собрать машину Голдберга из подручных средств;
- Произвести пробные запуски и устранить недочеты;
- Произвести показательный запуск машины Голдберга;
- Снять результат на видео;
- Создать вики-страницу проекта.
Проектная команда
Группа 3130801/00009
- Бескоровайная Екатерина Павловна
- Мизин Алексей Евгеньевич
- Бровкин Георгий Алексеевич
- Литвинов Семён Денисович
- Каранин Дмитрий Андреевич
Работа по проекту
Действия, выполняемые машиной Голдберга
- Нить удерживает шарик в состоянии равновесия на наклонной плоскости;
- Движение шарика по наклонной плоскости;
- Передача импульса первым шариком второму посредством удара;
- Движение второго шарика, падение его на рычаг;
- Система рычагов, опускающая шарик 3 на весы;
- Весы опускают лезвие, режущее нить, которая удерживает пружину;
- Пружина толкает шарик 4;
- Падение шарика 4 на наклонную плоскость, движение по ней;
- Шарик 4 запускает цепочку падения домино;
- Падение последней домино и маятника на ней;
- Маятник сбивает домино с шариком 5, который падает на горку;
- Шарик 5 катится по горке и сбивает скелет.
Материалы и предметы для создания проекта
- Картонная коробка
- 4 маленьких пластмассовых шарика
- Большой пластмассовый шарик
- Шарик для пинг-понга
- Картон
- Нитки
- Резинки
- Зажигалка
- Домино
- Скелет
Инструменты для создания проекта
- Ножницы
- Скотч
- Канцелярский нож
- Клей-пистолет
- Линейка
- Карандаш
- Швейная игла
Этапы создания проекта
Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
---|---|---|---|
03.02.21 | Придумать конечную цель и последовательность действий машины Голдберга | Выбор осуществимых в домашних условиях цели и шагов, разногласия в команде | Определены основные шаги |
17.02.21 | Создать схему машины Голдберга | Продолжение разногласий по поводу действий | Окончательное определение последовательности действий |
17.02.21 | Формирование списка необходимых материалов и инструментов, начало их поиска | Отсутствие необходимых материалов дома, поиск замены для них | Список сформирован, найдена часть материалов |
03.03.21 | Распределить этапы дальнейших расчетов между группой | Проблем не возникло | Окончательно распределили между собой этапы, приступили к вычислениям |
17.03.21 | Закончить расчеты | Трудности в составлении и решении задач | Выполнили все расчеты по отдельным элементам машины Голдберга |
28.04.21 | Создать отдельные части машины | Трудности при сборке элементов | Элементы собраны, готовы к соединению в машину Голдберга |
12.05.21 | Пробный запуск машины, устранение недочетов | На практике не все шло гладко | Действующая машина Голдберга |
26.05.21 | Запись и монтаж видео | Неудачные дубли | Видео снято, смонтировано |
09.06.21 | Создание вики-страницы | Отсутствие знаний | Вики-страница создана |
Расчеты элементов проекта
- Расчёт натяжения нити, удерживающей шарик 1 на наклонной плоскости (Бескоровайная Е.П.). [1]
- Расчёт конечной скорости для шарика 1, катящемуся по наклонной плоскости (Бескоровайная Е.П.). [2]
- Расчёт скорости шарика 2, приобретённой при ударе (передача импульса) (Бескоровайная Е.П.). [3]
- Расчёт падения шарика 2 под действием силы тяжести (Мизин А.Е.). [4]
- Расчёт состояния равновесия для системы рычагов (Мизин А.Е.). [5]
- Расчёт состояния равновесия для чаш весов (Мизин А.Е.). [6]
- Расчёт натяжения нити, удерживающей пружинную систему (Литвинов С.Д.). [7]
- Расчёт движения шарика 4 за счёт передачи импульса пружинной системой (Литвинов С.Д.). [8]
- Расчёт движения шарика по наклонным плоскостям.
- Расчёт условий падений домино при передачи импульса шариком.
- Расчёт движения маятника и выведение из состояния равновесия домино с шариком 5.
- Расчёт движения шарика 5 по горке и передача импульса системе "Скелет".
Результаты по проекту
Общими усилиями произвели расчеты отдельных этапов и собрали машину Голдберга, которая выполняет необходимую функцию: разрушает систему "Скелет". Видео запуска машины Голдберга