Машина Голдберга, запускающая шарик — различия между версиями

Версия 16:51, 16 июня 2019

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 заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики. Изучение данного предмета в практической форме является наиболее интересным и познавательным, чем обычные решения задач. Также в процессе создания данной машины можно научиться пользоваться различными инструментами, полезными начинающему строителю.

Цель проекта

Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску воздушного шара.

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

Проектная команда

Группа 13151/1

• Дуванова Анна
• Васильева Алёна
• Гиниятуллин Данил
• Иванов Ярослав
• Каликсон Алексей
• Лучакин Сергей
• Наумова Ксения
• Ожигина Елена
• Пестова Дарья
• Прохоркина Анна
• Скляров Кирилл
• Солдатов Станислав
• Хамидуллова Евгения
• Червоненко Даниил

Работа по проекту

Действия, выполняемые машиной Голдберга

Схема устройства машины Голдберга, запускающей воздушный шарик

1. Запуск маятника Ньютона опрокидывает стаканчик с шариком
2. Шарик катится по желобу до ямки, приводя в работу рычажные весы
3. Другой конец весов, поднявшись, толкает новый шарик
4. Шарик катится по желобам и, оттолкнувшись от препятствия снизу, толкает домино, запуская цепную реакцию
5. Последняя доминошка толкает тележку с горелкой, которая начинает катиться по слегка наклонной плоскости до препятствия
6. Нить пережигается от горелки
7. Молоток, который удерживался нитью, падает и толкает шарик
8. Шарик перелетает обрыв и приземляется в кузов машинки
9. Машинка скатывается по наклонной плоскости
10. Крышка коробки, которая прикреплена к машинке, поднимается
11. Шарик, удерживаемый крышкой, взлетает

Материалы и предметы для создания проекта

• Мячики
• Тележка
• Машинка
• Рычаг
• Маятник
• Фанера
• Доски
• Свеча
• Клей
• Веревка
• Воздушный шарик
• Коробка
• Молоток
• Домино
• Скотч
• Стаканчик

Инструменты для создания проекта

Этапы создания проекта

Расчеты элементов проекта

• На какой угол на какое расстояние нужно отвести маятник, чтобы он сбил стаканчик (Ожигина Елена, Дуванова Анна)

На какой угол на какое расстояние нужно отвести маятник, чтобы он сбил стаканчик

Причина движения рычага

• Расчет скорости шарика, скатывающегося по желобу, в конце пути (Хамидуллова)

Расчет скорости шарика, скатывающегося по желобу, в конце пути

• Расчет скорости правой части рычага после попадания в него шарика (Васильева)

Расчет скорости правой части рычага после попадания в него шарика

• Расчет конечной скорости шарика после прохождения системы желобов (Прохоркина)

Расчет конечной скорости шарика после прохождения системы желобов

• Расчёт скорости последней домишки, необходимой для начала движения тележки со свечкой (Каликсон Алексей)

Расчёт скорости последней домишки, необходимой для начала движения тележки со свечкой

• Какую скорость разовьет тележка после столкновения с доминошкой (Пестова Дарья)

Какую скорость разовьет тележка после столкновения с доминошкой

• Расчет скорости и импульса молотка после начала движения (Скляров Кирилл)

Расчет скорости и импульса молотка после начала движения

• Под каким углом и с какой скоростью мячик прилетит в кузов (Гиниятуллин Данил)

Под каким углом и с какой скоростью мячик прилетит в кузов

С какой скоростью и под каким углом мячик прилетит в кузов

• Расчет теоретической силы трения, действующей на машинку (Солдатов Станислав)

Расчет теоретической силы трения, действующей на машинку

• Поедет ли машинка при падении в неё мяча данной массы (Иванов Ярослав, Лучакин Сергей)

Поедет ли машинка при падении в неё мяча данной массы

• Какой массы нужно взять картонку, чтобы она могла удерживать шарик с гелием (Наумова Ксения, Червоненко Даниил)

Какой массы нужно взять картонку, чтобы она могла удерживать шарик с гелием.

Результаты по проекту

Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: запускает воздушный шарик. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или модифицировать некоторые этапы. Вычисления немного подвели: пришлось исправлять высоту и длину некоторых конструкций. Возможно, если потестировать побольше, выявились бы еще несовершенства.

Видео запуска машины Голдберга.

Литература и ссылки

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. 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