Машина Голдберга "Накормить хомяка"

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Версия от 12:56, 17 июня 2020; Вадим Кемкин (обсуждение | вклад) (Расчеты элементов проекта)

Перейти к: навигация, поиск

Описание

Актуальность

Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики.

Цель проекта

Создать машину Голдберга, которая посредством выполнения цепочки действий подаст еду для хомяка

Задачи проекта

  1. Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
  2. Подобрать необходимые для создания проекта материалы.
  3. Собрать машину Голдберга
  4. Произвести пробные запуски и устранить недочеты
  5. Снять машину на видео
  6. Произвести необходимые расчеты
  7. Создать вики-страницу проекта

Проектная команда

Группа 3130801/90009

  1. Кемкин Вадим
  2. Пахомов Егор
  3. Лунев Денис
  4. Кандуров Кантемир
  5. Демидова Валерия
  6. Торбов Арсений
  7. Усманова Лея
  8. Кочкаров Шерзод

Работа по проекту

Действия, выполняемые машиной Голдберга

Схема устройства машины Голдберга

  1. Бутылка с водой выходит из состояния равновесия
  2. Вода из бутылки выливается в стакан, который связан с нитью через неподвижный блок
  3. Стакан опускается, груз поднимается
  4. Груз толкает шар
  5. Шар катится по наклонной плоскости и ударяет домино
  6. Ряд домино начинает падать
  7. Последнее домино сбивает опору
  8. Шар на нитке ударяет ножницы
  9. Ножницы перерезают нить
  10. Теннисный шар падает с высоты и катится по наклонной плоскости
  11. Мяч скатывается по ступенькам и падает в чашу весов
  12. Чаша с едой для хомяка поднимается

Материалы и предметы для создания проекта

  • Теннисный шар
  • Мяч для гольфа
  • Пластмассовый шар
  • Домино
  • Весы
  • Ножницы
  • Деревянные бруски
  • Бутылка с водой
  • Чаша с кормом
  • Нитки
  • Неподвижный блок
  • Пластмассовая труба
  • Деревянный груз

Инструменты для создания проекта

  • Канцелярский нож
  • Шуруповерт
  • Пила
  • Отвертка

Этапы создания проекта

Срок Задача Возникающие проблемы Что сделано к сроку
08.04.2020 Придумать основной сюжет для действий Машины Голдберга. Определить шаги и их последовательность в машине. Сложность в определении последовательности действий. Примерно продумана последовательность действий.
09.04.2020 Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга и материалы. Не все требуемые материалы были найдены. Материалы для работы были найдены.
10.04.2020 Изготовить отдельные элементы машины. Отсутствие подходящих инструментов. Элементы готовы к использованию.
11.04.2020 Собрать машину и сделать пробные запуски. Большое количество попыток для достижения цели. Выполняются все этапы.
12.04.2020 Заснять работу машины. Проблем не возникло. Процесс работы Машины Голдберга отснят.
14.04.2020 Начало расчетов. Возникли проблемы с решением задач. Определились до конца с расчетами.
20.04.2020 Продолжение расчетов. Трудности с определением, какие законы необходимо применять при том или ином шаге. Выполнили часть расчетов.
25.04.2020 Закончили с расчетами. Проблема с оформлением расчетов. Оформили все расчеты.
05.05.2020 Создать вики-страницу проекта. Отсутствие знаний о вики-страницах. Результатом является данная страница.

Расчеты элементов проекта

  • Расчет силы натяжения нити, удерживающую бутылку с водой. (Усманова Лея)
  • Расчет скорости бруска, с которой он толкнет шарик. (Торбов Арсений)
  • Расчет скорости шарика в конечной точке до удара об домино. (Кемкин Вадим)
  • Расчет силы, действующей на первое домино. (Демидова Валерия)
  • Расчет конечной скорости маятника. (Лунев Денис)
  • Расчет перемещения шарика по горизонтали. (Пахомов Егор)
  • Расчет полной высоты падения шарика. (Кандуров Кантемир)
  • Расчет максимальной массы корма, для равновесия весов. (Кочкаров Шерзод)

Результаты по проекту

Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: кормит хомяка.

Видео запуска машины Голдберга

Литература и ссылки

  1. Краткая теория по теоретической механике
  2. Машина Голдберга