Машина Голдберга, зажигающие лампочки

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

Актуальность

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

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

Задачи проекта

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

Группа 3130801/90009

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

Работа по проекту

Действия, выполняемые машиной Голдберга

[[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

• 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

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

Этапы создания проекта

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

• Задача 1. Гимадиев Богдан: развернуть

• Задача 2. Илхомзода Ибодуллох: развернуть

• Задача 3. Сластенко Алексантери: развернуть

• Задача 4. Бакоев Фуркат: 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

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