Машина Голдберга, зажигающие лампочки — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Этапы создания проекта)
(→‎Расчеты элементов проекта)
 
(не показаны 24 промежуточные версии 3 участников)
Строка 1: Строка 1:
 
Машина Голдберга — некий механизм, с помощью цепочки разнообразных действий (построенных по принципу домино) выполняющий простую задачу предельно сложным, вычурным и длинным путём. Концепция такого устройства появилась в начале XX века. Так как британские учёные в те времена занимались полезными делами, эту идею миру представили художники-карикатуристы.
 
Машина Голдберга — некий механизм, с помощью цепочки разнообразных действий (построенных по принципу домино) выполняющий простую задачу предельно сложным, вычурным и длинным путём. Концепция такого устройства появилась в начале XX века. Так как британские учёные в те времена занимались полезными делами, эту идею миру представили художники-карикатуристы.
 +
 
==Описание==
 
==Описание==
 
===Актуальность===
 
===Актуальность===
Строка 18: Строка 19:
 
===Проектная команда===
 
===Проектная команда===
 
''Группа 3130801/90009''
 
''Группа 3130801/90009''
 +
* Бакоев Фуркат
 
* Гимадиев Богдан
 
* Гимадиев Богдан
 
* Илхомзода Ибодуллох
 
* Илхомзода Ибодуллох
Строка 26: Строка 28:
  
 
===Действия, выполняемые машиной Голдберга===
 
===Действия, выполняемые машиной Голдберга===
−
[[File:Машина голдберга.jpg|thumb|right|Машина Голдберга, зажигающая лампочки. Версия 1]]  
+
 
−
# Взорвавший хлопушка дает импульс шарику. Шарик скатывается по наклонной дорожке.
+
[[https://drive.google.com/file/d/1K0eoheBqGRy_xVouflY-ROAzWbFap2fq/view?usp=sharing] Общая схема]  
−
# Шарик ударяет по ряду домино. Последний домино падая задевает паровозик и паровозик начинает двигаться.
+
 
−
# Паровозик двигаясь по дорожке в конце задевает палку держащие плечо рычага.
+
# Зажигаем фитиль который фиксирует шарик. После того как фитиль сгорает шарик начинает скатываться по трубам вниз вплоть до второй стадии.
−
# Шар попадает в трубу, падает на наклонную плоскость и отскакивает в тележку
+
# Скатившийся по трубам вниз шарик, активирует домино которые начинают падать. Как только последнее домино падает, оно задевает паровозик.
−
# Тележка с шариком катится и толкает домино, которое находится на лестнице
+
# Под воздействием падающего домино маленький паровозик катится вниз по склону.
−
# Последняя доминошка с лезвием падает и перерезает нить, которая держит молоток
+
# Спускаясь по склону вниз и достигнув конца, паровозик за счет импульса активирует рычаг и начинается следующее действие.
−
# Молоток падает на одно из плеч катапульты и запускает шарик под углом 45 градусов
+
# После толчка и смещения рычага активируется катушка (неподвижный блок) который из-за неустойчивого равновесия дает небольшой толчок бутылке.
−
# Катапульта забрасывает шарик в одно из колен сообщающихся сосудов. Шарик своим весом вытесняет воду во втором плече и поднимает поршень, на котором находится другой шарик, так что он за счет наклона верхней грани поршня скатывается в воронку
+
# Бутылка наполненная водой опрокидывается из-за толчка и из нее начинает течь вода по трубе.
−
# Пройдя через воронку и с помощью системы блоков поднимает груз, который держит нить
+
# Вода в свою очередь, стекая с трубы наполняет привязанную на нитке и парящую под трубой пластиковую колбу.
−
# Нить, которая удерживала математический маятник, отпускает его. Маятник приходит в движение и ударяет по шарику
+
# При определенно набранном количестве воды, пластиковая колба обретает вес за счет которого начинает направляться вниз, и активирует следующее действие.
−
# Шарик скатывается по спиральному желобу
+
# Колба в свою очередь привязана по нитке к пластине которая находится в лежачем состоянии на деревянном держателе. Привязанная на нитке колба за счет набранного веса активирует две катушки которые поднимают пластину и начинается следующий процесс.
−
# Шарик толкает вертушку, расположенную в вертикальной плоскости, которая толкает тележку с иголкой
+
# Поднятая пластина сталкивает рычаг который находился на ней. После этого рычаг сдвигается и нажимает на кнопку, после чего загораются лампочки.
−
# Тележка с иголкой катится по криволинейной траектории и, выезжая, лопает шарик, который удерживает в равновесии рычаг  
 
−
# Рычаг поворачивается за счет груза на одном из его плеч
 
−
# Груз, присоединенный к выключателю через блок, падает и включает лампочку
 
  
 
===Материалы и предметы для создания проекта===
 
===Материалы и предметы для создания проекта===
 +
* Лазерный станок
 
* Шарик
 
* Шарик
 
* Дорожки
 
* Дорожки
Строка 60: Строка 60:
 
* Кнопка включатель
 
* Кнопка включатель
 
* Провода для проведения тока
 
* Провода для проведения тока
 +
* Карандаш
 +
* Линейка
  
 
===Инструменты для создания проекта===
 
===Инструменты для создания проекта===
Строка 107: Строка 109:
 
| Произвели пробные запуски на отдельных этапах
 
| Произвели пробные запуски на отдельных этапах
 
|-
 
|-
−
| 30.05.19
+
| 30.05.20
 
| Произвести показательный запуск машины Голдберга. Смонтировать видео и создать вики-страницу проекта
 
| Произвести показательный запуск машины Голдберга. Смонтировать видео и создать вики-страницу проекта
 
| При создании вики-страницы возникли сложности с сохранением изменений, оформлением задач и вставки картинок
 
| При создании вики-страницы возникли сложности с сохранением изменений, оформлением задач и вставки картинок
 
| Завершили проект, создали страницу и произвели показательный запуск
 
| Завершили проект, создали страницу и произвели показательный запуск
 
|}
 
|}
 +
 +
==Расчеты элементов проекта==
 +
 +
*Задача 1. Гимадиев Богдан: [https://drive.google.com/file/d/1ryeqy4kTgws1SqT0UsVfSdDvDdGZCHTv/view?usp=sharing развернуть]
 +
 +
*Задача 2. Илхомзода Ибодуллох: [https://drive.google.com/file/d/1_ghtIh7izsDNMYe_NYf65WLOvKAo8VqN/view?usp=sharing развернуть]
 +
 +
*Задача 3. Сластенко Алексантери: [https://drive.google.com/file/d/1mt4QKiooyhHV8df8eR-BXuViS07zRZng/view?usp=sharing развернуть]
 +
 +
*Задача 4. Бакоев Фуркат: [https://drive.google.com/file/d/1muzv-FQvX6-dTv_FKoJSolma5-fkPdsF/view?usp=sharing развернуть]
 +
 +
==Результаты==
 +
 +
В ходе создания машины Голдберга были изучены и продемонстрированы многие основные законы теоретической механики. В частности, изучены разделы: статика твёрдого тела, связи и их реакции, моменты сил, кинематика твёрдого тела. Созданная машина Голдберга успешно выполняет поставленную задачу, используя сложную, последовательную цепочку действий.
 +
 +
Видео запуска машины Голдберг:
 +
 +
https://drive.google.com/file/d/1qoCk8dFJ_6zChSdBF-VREZ_167kaESvl/view?usp=sharing
 +
 +
==Литература и ссылки==
 +
# [https://www.mirf.ru/fun/funny/chto-takoe-mashina-goldberga  Что такое машина Голдберга?]
 +
# [https://www.redbull.com/ru-ru/rube-goldberg-machine Машина Голдберга. Что это и зачем?]
 +
# [http://web-local.rudn.ru/web-local/uem/ing/ter_mex/9.pdf Краткий курс теоретической механики]
 +
# [https://ru.wikipedia.org/wiki/Машина_Голдберга Машина Голдберга]
 +
# [https://www.metodolog.ru/node/1910 Машина Рута Голдберга как объект анализа]
 +
# Примеры различных машин Голдберга:
 +
    [https://www.youtube.com/watch?v=GOMIBdM6N7Q Переворачиватель страниц]
 +
    [https://www.youtube.com/watch?v=qybUFnY7Y8w  OK Go - This Too Shall Pass - Rube Goldberg Machine - Official Video]
 +
    [https://www.youtube.com/watch?time_continue=4&v=RBOqfLVCDv8  World’s largest Rube Goldberg machine lights up Christmas tree]
 +
    [https://www.youtube.com/watch?v=0tRaSUwh5gM Мастерская Голдберга | СПб и Мск | Лекториум]
 +
    [https://www.youtube.com/watch?time_continue=7&v=fzlsqGTiEoU The Bet-Losing Machine]

Текущая версия на 11:05, 22 декабря 2020

Машина Голдберга — некий механизм, с помощью цепочки разнообразных действий (построенных по принципу домино) выполняющий простую задачу предельно сложным, вычурным и длинным путём. Концепция такого устройства появилась в начале XX века. Так как британские учёные в те времена занимались полезными делами, эту идею миру представили художники-карикатуристы.

Описание[править]

Актуальность[править]

Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики, так же научиться нестандартно использовать подручные материалы..

Цель проекта[править]

Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих ко включению лампочек.

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

Проектная команда[править]

Группа 3130801/90009

  • Бакоев Фуркат
  • Гимадиев Богдан
  • Илхомзода Ибодуллох
  • Сластенко Алексантери

Работа по проекту[править]

Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]

[[1] Общая схема]

  1. Зажигаем фитиль который фиксирует шарик. После того как фитиль сгорает шарик начинает скатываться по трубам вниз вплоть до второй стадии.
  2. Скатившийся по трубам вниз шарик, активирует домино которые начинают падать. Как только последнее домино падает, оно задевает паровозик.
  3. Под воздействием падающего домино маленький паровозик катится вниз по склону.
  4. Спускаясь по склону вниз и достигнув конца, паровозик за счет импульса активирует рычаг и начинается следующее действие.
  5. После толчка и смещения рычага активируется катушка (неподвижный блок) который из-за неустойчивого равновесия дает небольшой толчок бутылке.
  6. Бутылка наполненная водой опрокидывается из-за толчка и из нее начинает течь вода по трубе.
  7. Вода в свою очередь, стекая с трубы наполняет привязанную на нитке и парящую под трубой пластиковую колбу.
  8. При определенно набранном количестве воды, пластиковая колба обретает вес за счет которого начинает направляться вниз, и активирует следующее действие.
  9. Колба в свою очередь привязана по нитке к пластине которая находится в лежачем состоянии на деревянном держателе. Привязанная на нитке колба за счет набранного веса активирует две катушки которые поднимают пластину и начинается следующий процесс.
  10. Поднятая пластина сталкивает рычаг который находился на ней. После этого рычаг сдвигается и нажимает на кнопку, после чего загораются лампочки.

Материалы и предметы для создания проекта[править]

  • Лазерный станок
  • Шарик
  • Дорожки
  • Домино
  • Паровозик
  • Палки разной длиной
  • Бутылка с водой
  • Саморезы, болты, гайки, шурупы, гвозди
  • Пластик
  • Воронка
  • Нить
  • Емкость
  • Лампочки
  • Круглые доски
  • Магнит
  • Кнопка включатель
  • Провода для проведения тока
  • Карандаш
  • Линейка

Инструменты для создания проекта[править]

  • Наждачная бумага
  • Отвертки
  • Пила
  • Молоток
  • Шуруповерт
  • Электролобзик
  • Шлифовальная машина

Этапы создания проекта[править]

Срок Задача Возникающие проблемы Что сделано к сроку
20.02.20 Определить последовательность действий машины Голдберга Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам Определена основная последовательность
05.03.20 Подобрать материалы и инструменты для проекта Были найдены не все материалы, некоторые переделали на станках в ФабЛабе Необходимые материалы и инструменты были найдены
19.03.20 Произвести расчеты и создать общую схему машины Голдберга Возникли проблемы с формулированием задач Выполнили часть расчетов, создали схему
02.04.20 Сделать отдельные части проекта Некоторые детали были потеряны, пришлось создавать их заново. Возникли сложности с созданием некоторых этапов, их пришлось заменить другими. Выполнили некоторые части проекта
30.04.20 Собрать машину из отдельных рано создававших частей Возникли трудности с распределением задач между членами команды. Из-за недостатка времени на занятиях занимались сборкой в свое свободное время Начали собирать машину из имеющихся частей
14.05.20 Произвести пробные запуски, устранить недочеты Из-за недостатка времени не успели собрать машину полностью Произвели пробные запуски на отдельных этапах
30.05.20 Произвести показательный запуск машины Голдберга. Смонтировать видео и создать вики-страницу проекта При создании вики-страницы возникли сложности с сохранением изменений, оформлением задач и вставки картинок Завершили проект, создали страницу и произвели показательный запуск

Расчеты элементов проекта[править]

Результаты[править]

В ходе создания машины Голдберга были изучены и продемонстрированы многие основные законы теоретической механики. В частности, изучены разделы: статика твёрдого тела, связи и их реакции, моменты сил, кинематика твёрдого тела. Созданная машина Голдберга успешно выполняет поставленную задачу, используя сложную, последовательную цепочку действий.

Видео запуска машины Голдберг:

https://drive.google.com/file/d/1qoCk8dFJ_6zChSdBF-VREZ_167kaESvl/view?usp=sharing

Литература и ссылки[править]

  1. Что такое машина Голдберга?
  2. Машина Голдберга. Что это и зачем?
  3. Краткий курс теоретической механики
  4. Машина Голдберга
  5. Машина Рута Голдберга как объект анализа
  6. Примеры различных машин Голдберга:
    Переворачиватель страниц
    OK Go - This Too Shall Pass - Rube Goldberg Machine - Official Video
    World’s largest Rube Goldberg machine lights up Christmas tree
    Мастерская Голдберга | СПб и Мск | Лекториум
    The Bet-Losing Machine
Источник — «http://tm.spbstu.ru/?title=Машина_Голдберга,_зажигающие_лампочки&oldid=57893»