Машина Голдберга "HungryDog" — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(Действия, выполняемые машиной Голдберга)
(Динамика(3 семестр))
 
(не показано 11 промежуточных версий 3 участников)
Строка 20: Строка 20:
 
===Автор проекта===
 
===Автор проекта===
  
  Конюшенко Ангелина сергеевна, ИСИ, группа 3130801/90011
+
  Конюшенко Ангелина Cергеевна, ИСИ, группа 3130801/90011
  
 
==Работа по проекту==
 
==Работа по проекту==
Строка 35: Строка 35:
 
# Другой конец веревки поднимает перегородку коробки, в которой находится корм и корм начинает сыпаться по трубе в миску.
 
# Другой конец веревки поднимает перегородку коробки, в которой находится корм и корм начинает сыпаться по трубе в миску.
  
Схема машины Голдберга:
+
  Схема машины Голдберга:
 
https://drive.google.com/file/d/16rTIPUfv55FJt7BK2mwF8etAit-CoT_L/view?usp=sharing
 
https://drive.google.com/file/d/16rTIPUfv55FJt7BK2mwF8etAit-CoT_L/view?usp=sharing
  
Строка 106: Строка 106:
 
|}
 
|}
 
==Расчеты элементов проекта==
 
==Расчеты элементов проекта==
* Расчет силы натяжения нити, удерживающей шарик маятника в неподвижном положении
+
===Статика и кинематика(2 семестр)===
 +
1 Расчет силы натяжения нити, удерживающей шарик маятника в неподвижном положении
 
https://drive.google.com/file/d/1iP_txMltZyZ0NgXLyrSbmJLKDCd9ovOI/view?usp=sharing
 
https://drive.google.com/file/d/1iP_txMltZyZ0NgXLyrSbmJLKDCd9ovOI/view?usp=sharing
  
* Расчет силы, действующей на первое домино, достаточной для его падения
+
2 Расчет силы, действующей на первое домино, достаточной для его падения
 
https://drive.google.com/file/d/1H8hucAEz-Vg_c5RPah7CGNvO6c1sefqh/view?usp=sharing
 
https://drive.google.com/file/d/1H8hucAEz-Vg_c5RPah7CGNvO6c1sefqh/view?usp=sharing
  
* Расчет длин плеч рычага №1 для того, чтобы домино смогло поднять плечо рычага, на котором находится мяч
+
3 Расчет длин плеч рычага №1 для того, чтобы домино смогло поднять плечо рычага, на котором находится мяч
 
https://drive.google.com/file/d/1lPhHujDRwRJYtIz1HPP4_nvgfBnJ7yaD/view?usp=sharing
 
https://drive.google.com/file/d/1lPhHujDRwRJYtIz1HPP4_nvgfBnJ7yaD/view?usp=sharing
  
* Расчет скорости мяча, скатывающегося по желобу, в конце пути
+
4 Расчет скорости мяча, скатывающегося по желобу, в конце пути
https://drive.google.com/file/d/17fZ2WjJGP0JJszwqfGTZTQDo9s1fowCL/view?usp=sharing
+
https://drive.google.com/file/d/1dqti_bSZypWr3BS7V2KXdNPsZZOdEyWJ/view?usp=sharing
  
* Расчет силы, с которой мяч должен ударить по рычагу №2, чтобы поднять левое плечо рычага №3
+
5 Расчет расстояния, на которое надо отставить рычаг №2, чтобы на него упал мяч
 +
https://drive.google.com/file/d/1EEfrqnCOavHUHvk7htpIY3OaQbL3ihR4/view?usp=sharing
 +
 
 +
6 Расчет силы, с которой мяч должен ударить по рычагу №2, чтобы поднять левое плечо рычага №3
 
https://drive.google.com/file/d/1mcBwLGoah4CWoquXmE7UkXHW7mQGDmLK/view?usp=sharing
 
https://drive.google.com/file/d/1mcBwLGoah4CWoquXmE7UkXHW7mQGDmLK/view?usp=sharing
 +
 +
===Динамика(3 семестр)===
 +
1 Расчет силы натяжения нити, удерживающей шарик маятника и скорости шарика
 +
https://drive.google.com/file/d/1FNliLlXSsAdL-4oEsvHEoJ_zAGau-nTY/view?usp=sharing
 +
 +
2 Расчет угла, на который надо отклонить шарик маятника, чтобы он ударил первое домино
 +
https://drive.google.com/file/d/17xMl6139UGsuC6XuXeZr24vwsjdbdfp8/view?usp=sharing
 +
 +
3 Расчет угла, на который наклонен желоб
 +
https://drive.google.com/file/d/1qneO1O47AMbfcomY5R-vSek9UKl1nFaX/view?usp=sharing
 +
 +
4 Расчет скорости в конце пути по наклонному желобу
 +
https://drive.google.com/file/d/1bxM2tmnEX85-F-xZX9fI1HM2Aa200G18/view?usp=sharing
 +
 +
5 Расчет скорости мячика перед столкновением со вторым рычагом
 +
https://drive.google.com/file/d/1XlCesU_m9EavNPQ_yTQRyFLrsv86Rx4q/view?usp=sharing
  
 
==Результаты по проекту==
 
==Результаты по проекту==
 
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: насыпает корм голодному псу. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или изменить некоторые этапы.
 
Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: насыпает корм голодному псу. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или изменить некоторые этапы.
 +
 +
Видео запуска машины Голдберга:
 +
https://drive.google.com/file/d/1Lpp3351sRAng6amH9tyQcLKwhOKOJL3U/view?usp=sharing
  
 
==Литература и ссылки==
 
==Литература и ссылки==
 
# [https://isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria Краткая теория по теоретической механике]
 
# [https://isopromat.ru/teormeh/kratkaja-teoria Краткая теория по теоретической механике]
 +
# [https://www.mirf.ru/science/chto-takoe-mashina-goldberga/ Что такое машина Голдберга?]
 
# [https://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/166/146184/ Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом]
 
# [https://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/166/146184/ Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом]

Текущая версия на 10:04, 23 декабря 2020

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[править]

Актуальность[править]

Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики.Конструирование машины позволяет наглядно продемонстрировать многие законы теоретической механики и классической физики в действии, а также сделать процесс обучения студентов увлекательным.

Цель проекта[править]

Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку разнообразных действий, для того чтобы помочь псу по кличке Black утолить голод, насыпав в его миску корм.

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. Создать вики-страницу проекта

Автор проекта[править]

Конюшенко Ангелина Cергеевна, ИСИ, группа 3130801/90011

Работа по проекту[править]

Действия, выполняемые машиной Голдберга[править]

  1. Свечка пережигает веревку, которая удерживает маятник в неподвижном состоянии.
  2. Маятник начинает движение и сбивает домино.
  3. Цепная реакция домино доходит до двуплечего рычага №1, падает на его левое плечо, тем самым поднимая правое плечо, на котором находится мячик.
  4. Рычаг №1 выводит мячик из состояния покоя и мячик начинает движение по желобу.
  5. Скатившись по желобу мячик падает на двуплечий рычаг №2.
  6. Плечо рычага, на которое упал мячик, опускается, другое поднимается.
  7. Поднимающееся плечо рычага №2 приводит в действие двуплечий рычаг №3 (левое плечо поднимается, а правое опускается).
  8. Опускающееся плечо рычага №3 тянет вниз привязанный к нему конец веревки, перекинутой через неподвижный блок (выступ в крыше).
  9. Другой конец веревки поднимает перегородку коробки, в которой находится корм и корм начинает сыпаться по трубе в миску.
 Схема машины Голдберга:

https://drive.google.com/file/d/16rTIPUfv55FJt7BK2mwF8etAit-CoT_L/view?usp=sharing

Материалы и предметы для создания проекта[править]

  • Доски
  • Нить
  • Свеча
  • Йо-йо (маятник)
  • Мяч
  • Железные сливы
  • Деревянные подпорки
  • Пластмассовая труба
  • Гвозди
  • Шурупы
  • Коробка из-под обуви
  • Миска
  • Скотч

Инструменты для создания проекта[править]

  • Шуруповерт
  • Ножницы
  • Молоток

Этапы создания проекта[править]

Срок Задача Возникающие проблемы Что сделано к сроку
05.05.20 Определить последовательность действий машины Голдберга Нет опыта в создании подобных машин, сложность в выборе идеи Определена основная последовательность действий
10.05.20 Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга Не возникло проблем Определена окончательная последовательность действий, сделан набросок машины.
17.05.20 Найти материалы и предметы для создания машины Материалы были взяты из дома, недостающие были найдены в строящейся бане Необходимые предметы и материалы найдены
19.05.20 Разбор этапов для расчетов, начало расчетов Сложности в формулировке задач для расчетов, также возникают проблемы в самих расчетах. Сделаны некоторые расчеты и решены возникшие проблемы
24.05.20 Окончание расчетов Не возникло проблем Расчеты окончены
04.06.20 Сборка всех элементов машины Голдберга вместе, проведение первых запусков. Выявлена проблема с траекторией мяча, рычаг №2 не толкает рычаг №3 Проблемы решены, машина Голдберга собрана, проведены первые запуски
08.06.20 Съемка и монтирование видео. Не возникло проблем Видео готово к загрузке
10.06.20 Создание вики-страницы проекта Отсутствие опыта в создании вики-страницы Результатом является данная страница

Расчеты элементов проекта[править]

Статика и кинематика(2 семестр)[править]

1 Расчет силы натяжения нити, удерживающей шарик маятника в неподвижном положении https://drive.google.com/file/d/1iP_txMltZyZ0NgXLyrSbmJLKDCd9ovOI/view?usp=sharing

2 Расчет силы, действующей на первое домино, достаточной для его падения https://drive.google.com/file/d/1H8hucAEz-Vg_c5RPah7CGNvO6c1sefqh/view?usp=sharing

3 Расчет длин плеч рычага №1 для того, чтобы домино смогло поднять плечо рычага, на котором находится мяч https://drive.google.com/file/d/1lPhHujDRwRJYtIz1HPP4_nvgfBnJ7yaD/view?usp=sharing

4 Расчет скорости мяча, скатывающегося по желобу, в конце пути https://drive.google.com/file/d/1dqti_bSZypWr3BS7V2KXdNPsZZOdEyWJ/view?usp=sharing

5 Расчет расстояния, на которое надо отставить рычаг №2, чтобы на него упал мяч https://drive.google.com/file/d/1EEfrqnCOavHUHvk7htpIY3OaQbL3ihR4/view?usp=sharing

6 Расчет силы, с которой мяч должен ударить по рычагу №2, чтобы поднять левое плечо рычага №3 https://drive.google.com/file/d/1mcBwLGoah4CWoquXmE7UkXHW7mQGDmLK/view?usp=sharing

Динамика(3 семестр)[править]

1 Расчет силы натяжения нити, удерживающей шарик маятника и скорости шарика https://drive.google.com/file/d/1FNliLlXSsAdL-4oEsvHEoJ_zAGau-nTY/view?usp=sharing

2 Расчет угла, на который надо отклонить шарик маятника, чтобы он ударил первое домино https://drive.google.com/file/d/17xMl6139UGsuC6XuXeZr24vwsjdbdfp8/view?usp=sharing

3 Расчет угла, на который наклонен желоб https://drive.google.com/file/d/1qneO1O47AMbfcomY5R-vSek9UKl1nFaX/view?usp=sharing

4 Расчет скорости в конце пути по наклонному желобу https://drive.google.com/file/d/1bxM2tmnEX85-F-xZX9fI1HM2Aa200G18/view?usp=sharing

5 Расчет скорости мячика перед столкновением со вторым рычагом https://drive.google.com/file/d/1XlCesU_m9EavNPQ_yTQRyFLrsv86Rx4q/view?usp=sharing

Результаты по проекту[править]

Машина Голдберга выполняет необходимую задачу: насыпает корм голодному псу. В процессе расчетов и пробных запусков пришлось убрать или изменить некоторые этапы.

Видео запуска машины Голдберга: https://drive.google.com/file/d/1Lpp3351sRAng6amH9tyQcLKwhOKOJL3U/view?usp=sharing

Литература и ссылки[править]

  1. Краткая теория по теоретической механике
  2. Что такое машина Голдберга?
  3. Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом