Машина Голдберга, делающая селфи — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Этапы создания проекта)
(→‎Расчеты элементов проекта)
 
(не показано 28 промежуточных версий этого же участника)
Строка 1: Строка 1:
−
== Машина Голдберга, делающая селфи ==
 
 
'''Машина Голдберга''' – это механизм, выполняющий очень простое действие посредством длинной последовательности взаимодействий по «принципу домино».
 
'''Машина Голдберга''' – это механизм, выполняющий очень простое действие посредством длинной последовательности взаимодействий по «принципу домино».
  
Строка 29: Строка 28:
 
* Калашников Егор
 
* Калашников Егор
 
* Кожусь Алексей
 
* Кожусь Алексей
−
* Клименко Кирилл
 
 
* Макарцев Павел
 
* Макарцев Павел
 
* Мирзаханян Баграт
 
* Мирзаханян Баграт
Строка 41: Строка 39:
  
 
=== Действия, выполняемые машиной Голдберга ===
 
=== Действия, выполняемые машиной Голдберга ===
 +
[[File:Abcd123.jpg|thumb|Схема установки машины Голдберга, делающей селфи]]
 
# Выведение из равновесия шарика магнитом
 
# Выведение из равновесия шарика магнитом
−
[[File:Abcd123.jpg|thumb|Схема установки машины Голдберга, делающей селфи]]
 
 
# Молоток сбивает домино
 
# Молоток сбивает домино
 
# Падающее домино сбивает шарик
 
# Падающее домино сбивает шарик
Строка 90: Строка 88:
 
! Срок !! Задача !! Возникающие проблемы !! Что сделано к сроку
 
! Срок !! Задача !! Возникающие проблемы !! Что сделано к сроку
 
|-
 
|-
−
| 21.02.19 - 07.03.19 || Разработка плана проекта  || Разрозненность мнений членов команды || Определена последовательность действий, выполняемых машиной  
+
| 21.02.19 || Разработка планов проекта  || Разрозненность мнений членов команды || Определена основная последовательность действий, выполняемых машиной  
 +
|-
 +
| 07.03.19 || Расчет этапов проекта  || Сложности в решении задач || Теоретически рассчитаны этапы проекта
 
|-
 
|-
−
| 07.03.19-21.03.19 || Оформление работы в электронном виде || Отсутствие знаний в области создания вики-страниц || Создана вики-страница проекта
+
| 21.03.19 || Поиск материалов и инструментов, необходимых для создания машины || Отсутствие некоторых материалов, ограниченность финансовых ресурсов || Найдено всё необходимое
 
|-
 
|-
−
| 21.03.19-04.04.19 || Расчет этапов проекта  || Сложности в решении задач || Теоретически рассчитаны этапы проекта
+
| 04.04.19 || Создание отдельных элементов машины || Неумение работать с некоторыми инструментами || Созданы элементы машины и стенд, на котором они будут размещены
 
|-
 
|-
−
| 04.04.19-18.04.19 || Начальная сборка проекта || Трудности с поиском подходящих материалов, неумение работать с некоторыми инструментами || Создан стенд, на котором будут размещены элементы машины
+
| 18.04.19 || Сборка проекта || Проблемы, связанные с креплением элементов машины || Полностью собрана машина
 
|-
 
|-
−
| 18.04.19-02.05.19 || Текст ячейки || Текст ячейки || Текст ячейки
+
| 02.05.19 || Пробный запуск машины || Несрабатывание некоторых этапов проекта || Устранены недочеты
 
|-
 
|-
−
| 02.05.19-16.05.19 || Текст ячейки || Текст ячейки || Текст ячейки
+
| 16.05.19 || Окончательный запуск машины, съёмка видео и его монтирование || Не возникло || Создана машина Голдберга
 
|-
 
|-
−
| 16.05.19-30.05.19 || Презентация проекта || Текст ячейки || Текст ячейки
+
| 30.05.19 || Оформление работы в электронном виде || Отсутствие знаний в области создания вики-страниц || Создана вики-страница проекта
 
|}
 
|}
  
−
== Расчеты элементов проекта ==
+
==Расчеты элементов проекта==
 +
 
 +
*Задача 1. (Кожусь Алексей) Определение силы магнита, необходимой для выведения дощечки из пазов
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:Zadacha1.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>m_{1} = 0{,}01~кг</math>
 +
::<math>m_{2} = 0{,}2~кг</math>
 +
::<math>μ = 0{,}5~</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~F</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>F = 0{,}5\cdot (0{,}01+0{,}2)~кг\cdot 10~м/с^{2} = 1{,}05~H</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>F = 1{,}05~H</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 2. Определение высоты подвеса молотка и его конечной скорости
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:2zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>M = 0{,}8~кг</math>
 +
::<math>l = 0{,}2~м</math>
 +
::<math>T = 5~Н</math>
 +
::<math>h = 0{,}04~м</math>
 +
::<math>x = 0{,}01~м</math>
 +
::<math>m = 0{,}005~кг</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~H{,}~u</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>H = 0{,}5\cdot (\frac {5~Н\cdot 0{,}2~м}{0{,}8~кг \cdot 10~м/с^{2}}-0{,}01~м)+0{,}04~м = 0{,}01~м</math>
 +
::<math>u = \frac {0{,}8~кг}{0{,}005~кг}\cdot \sqrt {\frac {5~Н\cdot 0{,}2~м-0{,}8~кг\cdot 10~м/с^{2} \cdot 0{,}01~м}{0{,}8~кг} } = 0{,}02~м/с</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>H = 0{,}01~м</math>
 +
::<math>u = 0{,}02~м/с</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 3. (Никита Дунаев) Определение скорости последней костяшки домино
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:3zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>m_{1} = 0{,}005~кг</math>
 +
::<math>v_{0} = 0{,}02~м/с</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~v</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>v = v_{0} = 0{,}02~м/с</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>v = 0{,}02~м/с</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 4. (Егор Калашников) Определение скорости, которую сообщила последняя костяшка домино шарику
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:4zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>m_{1} = 0{,}005~кг</math>
 +
::<math>v_{1} = 0{,}02~м/с</math>
 +
::<math>m_{2} = 0{,}01~кг</math>
 +
::<math>v_{2} = 0</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~u_{2}</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>u_{2} = \frac {2 \cdot 0{,}005~кг \cdot 0{,}02~м/с}{0{,}005~кг+0{,}01~кг} = 0{,}01~м/с</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>u_{2} = 0{,}01~м/с</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 5. (Баграт Мирзаханян) Определение скорости падающей корзины с грузом и давления, создаваемого корзиной на кнопку
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:5zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>m = 0{,}01~кг</math>
 +
::<math>M = 0{,}2~кг</math>
 +
::<math>h = 0{,}06~м</math>
 +
::<math>S = 0{,}1~м^{2}</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~u{,}~p</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>u = \frac{0{,}01~кг}{0{,}01~кг+0{,}2~кг} \cdot \sqrt{2 \cdot 0{,}06~м \cdot 0{,}1~м^{2}} = 0{,}03~м/с</math>
 +
::<math>p = (0{,}2~кг+0{,}01~кг) \cdot \frac{10~м/с^{2}}{0{,}1~м^{2}} = 0{,}2~Па</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>u = 0{,}03~м/с</math>
 +
::<math>p = 0{,}2~Па</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 6. (Павел Макарцев) Определение скорости, которую сообщил вентилятор кораблю
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:Pasha6.jpg|thumb]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>N = 2{,}7~Вт</math>
 +
::<math>P = 0{,}5~Па</math>
 +
::<math>a = 0{,}07~м</math>
 +
::<math>b = 0{,}2~м</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~v</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>v = \frac{2{,}7~Вт}{0{,}07~м \cdot 0{,}2~м \cdot 0{,}5~Па} = 0{,}04~м/с</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>v = 0{,}04~м/с</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 7. (Виктория Атюшева) Определение скоростей корабля и шарика после столкновения
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:7Zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>m_{1} = 0{,}025~кг</math>
 +
::<math>v_{1} = 0{,}04~м/с</math>
 +
::<math>m_{2} = 0{,}015~кг</math>
 +
::<math>v_{2} = 0</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~u_{1}~u_{2}</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>u_{1} = 0{,}04~м/с \cdot \frac {0{,}025~кг-0{,}015~кг}{0{,}025~кг+0{,}015~кг} = 0{,}01~м/с</math>
 +
::<math>u_{2} = \frac {2 \cdot 0{,}025~кг \cdot 0{,}04~м/с}{0{,}025~кг+0{,}015~кг} = 0{,}05~м/с</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>u_{1} = 0{,}01~м/с</math>
 +
::<math>u_{2} = 0{,}05~м/с</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 8. (Александра Федорова) Определение времени движения тела
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:8Zadacha8.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>v_{0} = 0{,}06~м/с</math>
 +
::<math>a = 0{,}2~м/с^{2}</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~t</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>t = \frac{0{,}06~м/с}{0{,}2~м/с^{2}} = 0,3~с</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>t = 0,3~с</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 9. (Екатерина Нарядчикова) Определение высоты падения шарика
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:9Zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>m_{1} = 0{,}012~кг</math>
 +
::<math>v_{1} = 0{,}75~м/с</math>
 +
::<math>m_{2} = 0{,}016~кг</math>
 +
::<math>α = 30^{o}</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~h</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>h = \frac{0{,}016~кг \cdot (0{,}75~м/с \cdot sin30^{o})^{2}}{2 \cdot 0{,}012~кг \cdot 10~м/с^{2}} = 0{,}08~м</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>h = 0{,}08~м</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 10. (Илларион Федорченко) Определение пройденного по наклонной плоскости пути бруска
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:10Zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>h = 0{,}035~м</math>
 +
::<math>μ = 0{,}5~</math>
 +
::<math>α = 30^{o}</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~S</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>S = \frac{0{,}035~м}{10~м/с^{2} \cdot (sin30^{o}-0{,}5 \cdot cos30^{o})} = 0{,}078~м</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>S = 0{,}078~м</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 11. (Никита Пономарев) Определение скорости шарика, вылетевшего из рогатки
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:11Zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>m = 0{,}3~кг</math>
 +
::<math>k = 0{,}5~\frac{H}{м^{2}}</math>
 +
::<math>x = 0{,}03~м</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~v</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>v = 0{,}03~м \cdot \sqrt {\frac{0{,}5~\frac{H}{м^{2}}}{0{,}3~кг}} = 0{,}08~м/с</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>v = 0{,}08~м/с</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 12. (Александр Иванов) Определение высоты и дальности полета шарика, вылетевшего из рогатки
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:12Zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>v = 0{,}08~м/с</math>
 +
::<math>α = 30^{o}</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~h{,}~l</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>h = \frac{(0{,}08~м/с \cdot sin30^{o})^{2}}{2 \cdot 10~м/с^{2}} = 0{,}055~м</math>
 +
::<math>l = \frac{(0{,}08~м/с)^{2} \cdot sin(2 \cdot 30^{o})}{10~м/с^{2}} = 0{,}076~м</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>h = 0{,}055~м</math>
 +
::<math>l = 0{,}076~м</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 +
 
 +
*Задача 14. (Лев Южаков) Определение угла, на который отклонится стилус, подвешенный на нитях, после удара с мячиком
 +
 
 +
<div class="mw-collapsible mw-collapsed">
 +
<div class="mw-collapsible-content">
 +
[[File:14Zadacha.jpg|thumb|]]
 +
::<math>Дано:</math>
 +
::<math>m_{1} = 0{,}012~кг</math>
 +
::<math>m_{2} = 0{,}016~кг</math>
 +
::<math>v_{0} = 0{,}07~м/с</math>
 +
::<math>R = 0{,}01~м</math>
 +
 
 +
::<math>Найти:~α</math>
 +
 
 +
::<math>Решение:</math>
 +
::<math>α = arccos(1-\frac{(0{,}012~кг \cdot 0{,}07~м/с)^{2}}{2 \cdot 10~м/с^{2} \cdot 0{,}01~м \cdot (0{,}016~кг)^{2}}) = 15^{o}</math>
 +
 
 +
::<math>Ответ:</math>
 +
::<math>α = 15^{o}</math>
 +
 
 +
</div>
 +
</div>
 +
 
 
== Результаты по проекту ==
 
== Результаты по проекту ==
 +
Видео запуска машины Голдберга.
 +
 +
{{#widget:YouTube|id=aBVaeESMvfM}}
 +
 
== Используемые источники ==
 
== Используемые источники ==
 +
# [https://dzhmao.ru/info/instruktsiya-po-okazaniyu-pervoy-dovrachebnoy-pomoshchi-.php Инструкция по оказанию первой доврачебной помощи]
 +
# [https://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/166/146184/ Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом]
 +
# [https://ru.wikihow.com/%D1%81%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D0%B0%D1%82%D1%8C-%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D1%83-%D0%A0%D1%83%D0%B1%D0%B0-%D0%93%D0%BE%D0%BB%D0%B4%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B0-%D1%81%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D0%BC%D1%83 Как создать машину Руба Голдберга самому]
 +
# [http://isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria Краткая теория по теоретической механике]
 +
# [https://ru.wikipedia.org/wiki/Машина_Голдберга Машина Голдберга]
 +
# [http://dfkit.ru Методическое пособие по использованию 3D принтера DFKit]
 +
# [http://dfkit.ru Методическое пособие по использованию ЧПУ лазерного станка DFKit]
 +
# Примеры различных машин Голдберга:
 +
    [https://www.youtube.com/watch?v=6FzUx2EFk8s 75 Rube Goldberg Ideas & Inventions | DoodleChaos]
 +
    [https://www.youtube.com/watch?v=UFSn8IwgQfw The Dresser - Rube Goldberg Machine for Getting Dressed | Joseph's Machines]
 +
    [https://www.youtube.com/watch?v=Di352crQeMA Marble run | Vivify cg]
 +
    [https://www.youtube.com/watch?v=0tRaSUwh5gM Мастерская Голдберга | СПб и Мск | Лекториум]

Текущая версия на 12:13, 14 июня 2019

Машина Голдберга – это механизм, выполняющий очень простое действие посредством длинной последовательности взаимодействий по «принципу домино».

Описание[править]

Актуальность проблемы[править]

Актуальность данного проекта заключается в практическом применении курса теоретической механики и классической физики при создании проекта.

Цель работы[править]

Создать машину Голдберга,выполняющую ряд действий, приводящих к фотографированию людей.

Задачи, решаемые при выполнении работы[править]

  • Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
  • Подобрать необходимые материалы, предметы и инструменты для создания проекта
  • Произвести расчеты и вычисления для определения параметров отдельных частей проекта
  • Создать схему машины Голдберга
  • Сделать отдельные части проекта
  • Собрать машину Голдберга
  • Произвести пробные запуски и устранить недочеты
  • Смонтировать видео
  • Произвести показательный запуск машины Голдберга
  • Создать вики-страницу проекта

Состав проектной команды[править]

Группа 13151/2:

  • Атюшева Виктория
  • Дунаев Никита
  • Иванов Александр
  • Калашников Егор
  • Кожусь Алексей
  • Макарцев Павел
  • Мирзаханян Баграт
  • Нарядчикова Екатерина
  • Пономарев Никита
  • Федорова Александра
  • Федорченко Илларион
  • Южаков Лев

Работа по проекту[править]

Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]

Схема установки машины Голдберга, делающей селфи
  1. Выведение из равновесия шарика магнитом
  2. Молоток сбивает домино
  3. Падающее домино сбивает шарик
  4. Шарик попадает в корзинку
  5. Корзинка с шариком нажимает кнопку включения вентилятора
  6. Вентилятор приводит в движение кораблик
  7. Плывущий кораблик сбивает шарик
  8. Шарик прокалывает шар, наполненный водой
  9. Вытолкнутый водой шарик попадает в корзину, которая затем скатывается по наклонной плоскости
  10. Корзина толкает брусок
  11. Брусок приводит в действие рогатку
  12. Летящий шарик попадает в воронку
  13. Шарик, спустившийся по воронке, накатывается на стилус и толкает его
  14. Стилус нажимает на кнопку фотографирования на телефоне

Материалы и предметы, используемые в работе[править]

  • Шарики
  • Проволока
  • Магниты
  • Молоток
  • Домино
  • Пластиковые бутылки
  • Нитки
  • Вентилятор
  • Пенопласт
  • Бумага
  • Иголки
  • Воздушный шар
  • Рогатка
  • Воронка
  • Лампочка
  • Стилус
  • Телефон
  • Древесина
  • Клей
  • Крепежные уголки
  • Саморезы

Инструменты, необходимые для создания проекта[править]

  • Отвертки
  • Пила
  • Молоток

Этапы создания проекта[править]

Срок Задача Возникающие проблемы Что сделано к сроку
21.02.19 Разработка планов проекта Разрозненность мнений членов команды Определена основная последовательность действий, выполняемых машиной
07.03.19 Расчет этапов проекта Сложности в решении задач Теоретически рассчитаны этапы проекта
21.03.19 Поиск материалов и инструментов, необходимых для создания машины Отсутствие некоторых материалов, ограниченность финансовых ресурсов Найдено всё необходимое
04.04.19 Создание отдельных элементов машины Неумение работать с некоторыми инструментами Созданы элементы машины и стенд, на котором они будут размещены
18.04.19 Сборка проекта Проблемы, связанные с креплением элементов машины Полностью собрана машина
02.05.19 Пробный запуск машины Несрабатывание некоторых этапов проекта Устранены недочеты
16.05.19 Окончательный запуск машины, съёмка видео и его монтирование Не возникло Создана машина Голдберга
30.05.19 Оформление работы в электронном виде Отсутствие знаний в области создания вики-страниц Создана вики-страница проекта

Расчеты элементов проекта[править]

  • Задача 1. (Кожусь Алексей) Определение силы магнита, необходимой для выведения дощечки из пазов
Zadacha1.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]m_{1} = 0{,}01~кг[/math]
[math]m_{2} = 0{,}2~кг[/math]
[math]μ = 0{,}5~[/math]
[math]Найти:~F[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]F = 0{,}5\cdot (0{,}01+0{,}2)~кг\cdot 10~м/с^{2} = 1{,}05~H[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]F = 1{,}05~H[/math]


  • Задача 2. Определение высоты подвеса молотка и его конечной скорости
2zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]M = 0{,}8~кг[/math]
[math]l = 0{,}2~м[/math]
[math]T = 5~Н[/math]
[math]h = 0{,}04~м[/math]
[math]x = 0{,}01~м[/math]
[math]m = 0{,}005~кг[/math]
[math]Найти:~H{,}~u[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]H = 0{,}5\cdot (\frac {5~Н\cdot 0{,}2~м}{0{,}8~кг \cdot 10~м/с^{2}}-0{,}01~м)+0{,}04~м = 0{,}01~м[/math]
[math]u = \frac {0{,}8~кг}{0{,}005~кг}\cdot \sqrt {\frac {5~Н\cdot 0{,}2~м-0{,}8~кг\cdot 10~м/с^{2} \cdot 0{,}01~м}{0{,}8~кг} } = 0{,}02~м/с[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]H = 0{,}01~м[/math]
[math]u = 0{,}02~м/с[/math]


  • Задача 3. (Никита Дунаев) Определение скорости последней костяшки домино
3zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]m_{1} = 0{,}005~кг[/math]
[math]v_{0} = 0{,}02~м/с[/math]
[math]Найти:~v[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]v = v_{0} = 0{,}02~м/с[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]v = 0{,}02~м/с[/math]


  • Задача 4. (Егор Калашников) Определение скорости, которую сообщила последняя костяшка домино шарику
4zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]m_{1} = 0{,}005~кг[/math]
[math]v_{1} = 0{,}02~м/с[/math]
[math]m_{2} = 0{,}01~кг[/math]
[math]v_{2} = 0[/math]
[math]Найти:~u_{2}[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]u_{2} = \frac {2 \cdot 0{,}005~кг \cdot 0{,}02~м/с}{0{,}005~кг+0{,}01~кг} = 0{,}01~м/с[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]u_{2} = 0{,}01~м/с[/math]


  • Задача 5. (Баграт Мирзаханян) Определение скорости падающей корзины с грузом и давления, создаваемого корзиной на кнопку
5zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]m = 0{,}01~кг[/math]
[math]M = 0{,}2~кг[/math]
[math]h = 0{,}06~м[/math]
[math]S = 0{,}1~м^{2}[/math]
[math]Найти:~u{,}~p[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]u = \frac{0{,}01~кг}{0{,}01~кг+0{,}2~кг} \cdot \sqrt{2 \cdot 0{,}06~м \cdot 0{,}1~м^{2}} = 0{,}03~м/с[/math]
[math]p = (0{,}2~кг+0{,}01~кг) \cdot \frac{10~м/с^{2}}{0{,}1~м^{2}} = 0{,}2~Па[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]u = 0{,}03~м/с[/math]
[math]p = 0{,}2~Па[/math]


  • Задача 6. (Павел Макарцев) Определение скорости, которую сообщил вентилятор кораблю
Pasha6.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]N = 2{,}7~Вт[/math]
[math]P = 0{,}5~Па[/math]
[math]a = 0{,}07~м[/math]
[math]b = 0{,}2~м[/math]
[math]Найти:~v[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]v = \frac{2{,}7~Вт}{0{,}07~м \cdot 0{,}2~м \cdot 0{,}5~Па} = 0{,}04~м/с[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]v = 0{,}04~м/с[/math]


  • Задача 7. (Виктория Атюшева) Определение скоростей корабля и шарика после столкновения
7Zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]m_{1} = 0{,}025~кг[/math]
[math]v_{1} = 0{,}04~м/с[/math]
[math]m_{2} = 0{,}015~кг[/math]
[math]v_{2} = 0[/math]
[math]Найти:~u_{1}~u_{2}[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]u_{1} = 0{,}04~м/с \cdot \frac {0{,}025~кг-0{,}015~кг}{0{,}025~кг+0{,}015~кг} = 0{,}01~м/с[/math]
[math]u_{2} = \frac {2 \cdot 0{,}025~кг \cdot 0{,}04~м/с}{0{,}025~кг+0{,}015~кг} = 0{,}05~м/с[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]u_{1} = 0{,}01~м/с[/math]
[math]u_{2} = 0{,}05~м/с[/math]


  • Задача 8. (Александра Федорова) Определение времени движения тела
8Zadacha8.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]v_{0} = 0{,}06~м/с[/math]
[math]a = 0{,}2~м/с^{2}[/math]
[math]Найти:~t[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]t = \frac{0{,}06~м/с}{0{,}2~м/с^{2}} = 0,3~с[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]t = 0,3~с[/math]


  • Задача 9. (Екатерина Нарядчикова) Определение высоты падения шарика
9Zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]m_{1} = 0{,}012~кг[/math]
[math]v_{1} = 0{,}75~м/с[/math]
[math]m_{2} = 0{,}016~кг[/math]
[math]α = 30^{o}[/math]
[math]Найти:~h[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]h = \frac{0{,}016~кг \cdot (0{,}75~м/с \cdot sin30^{o})^{2}}{2 \cdot 0{,}012~кг \cdot 10~м/с^{2}} = 0{,}08~м[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]h = 0{,}08~м[/math]


  • Задача 10. (Илларион Федорченко) Определение пройденного по наклонной плоскости пути бруска
10Zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]h = 0{,}035~м[/math]
[math]μ = 0{,}5~[/math]
[math]α = 30^{o}[/math]
[math]Найти:~S[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]S = \frac{0{,}035~м}{10~м/с^{2} \cdot (sin30^{o}-0{,}5 \cdot cos30^{o})} = 0{,}078~м[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]S = 0{,}078~м[/math]


  • Задача 11. (Никита Пономарев) Определение скорости шарика, вылетевшего из рогатки
11Zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]m = 0{,}3~кг[/math]
[math]k = 0{,}5~\frac{H}{м^{2}}[/math]
[math]x = 0{,}03~м[/math]
[math]Найти:~v[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]v = 0{,}03~м \cdot \sqrt {\frac{0{,}5~\frac{H}{м^{2}}}{0{,}3~кг}} = 0{,}08~м/с[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]v = 0{,}08~м/с[/math]


  • Задача 12. (Александр Иванов) Определение высоты и дальности полета шарика, вылетевшего из рогатки
12Zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]v = 0{,}08~м/с[/math]
[math]α = 30^{o}[/math]
[math]Найти:~h{,}~l[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]h = \frac{(0{,}08~м/с \cdot sin30^{o})^{2}}{2 \cdot 10~м/с^{2}} = 0{,}055~м[/math]
[math]l = \frac{(0{,}08~м/с)^{2} \cdot sin(2 \cdot 30^{o})}{10~м/с^{2}} = 0{,}076~м[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]h = 0{,}055~м[/math]
[math]l = 0{,}076~м[/math]


  • Задача 14. (Лев Южаков) Определение угла, на который отклонится стилус, подвешенный на нитях, после удара с мячиком
14Zadacha.jpg
[math]Дано:[/math]
[math]m_{1} = 0{,}012~кг[/math]
[math]m_{2} = 0{,}016~кг[/math]
[math]v_{0} = 0{,}07~м/с[/math]
[math]R = 0{,}01~м[/math]
[math]Найти:~α[/math]
[math]Решение:[/math]
[math]α = arccos(1-\frac{(0{,}012~кг \cdot 0{,}07~м/с)^{2}}{2 \cdot 10~м/с^{2} \cdot 0{,}01~м \cdot (0{,}016~кг)^{2}}) = 15^{o}[/math]
[math]Ответ:[/math]
[math]α = 15^{o}[/math]

Результаты по проекту[править]

Видео запуска машины Голдберга.

Используемые источники[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,_делающая_селфи&oldid=53699»