Машина Голдберга от коронавируса.

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, научиться нестандартно использовать подручные материалы и поднять заинтересованность студентов в учебе.

Цель проекта

Создать машину Голдберга, которая посредством выполнения цепочки действий, произведет выстрел из игрушечного пистолета.

Задачи проекта

1. Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
2. Создать схему машины Голдберга
3. Подобрать необходимые для создания проекта материалы, предметы и инструменты из имеющихся дома
4. Произвести необходимые расчеты
5. Сделать отдельные части проекта
6. Собрать машину Голдберга
7. Произвести пробные запуски и устранить недочеты
8. Произвести показательный запуск машины Голдберга
9. Снять результат на видео
10. Смонтировать видео
11. Создать вики-страницу проекта
12. Сделать расчеты по действиям машины на тему "ДИНАМИКА"

Проектная команда

Группа 3130801/90010

• Борисенок Марианна
• Воронова Александра
• Калтыгин Игорь
• Киселева Мария
• Кошелева Анна
• Кузьмин Валентин
• Чернышёв Дмитрий

Работа по проекту

Действия, выполняемые машиной Голдберга

1. Запуск шарика в наклонную трубу, прохождение им мертвой петли
2. Шарик, вылетев из мертвой петли, приводит в движение скотч, который, в свою очередь, сбивает первую кость домино
3. 5 костей домино начинают взаимодействие, последняя падает в стакан, подвешенный на неподвижный блок
4. Стакан под силой тяжести начинает двигаться вниз и опускает край линейки, установленной в виде качели
5. Другой конец линейки соответственно поднимается и приводит в действие теннисный мяч
6. Мяч заставляет двигаться машинку, к которой привязана нить
7. Вследствие движения, нить натягивается и дергает за курок игрушечного пистолета, что приводит к выстрелу в цель
8. Схема машины

Материалы и предметы для создания проекта

• Деревянное домино
• Машина на колесах
• Мертвая петля (из картона)
• Скотч круглый
• Пластиковые стаканы
• Леска рыболовная
• Платформа с горкой (из картона)
• Карандаш
• Линейка
• Труба для черчения
• Маски медицинские
• Пистолет деревянный, стреляющий резинками
• Резинка для волос

Инструменты для создания проекта

• Канцелярский нож
• Ножницы
• Клей
• Циркуль
• Линейка

Этапы создания проекта

Срок	Задача	Возникающие проблемы	Что сделано к сроку
08.03.20.	Придумать и определить последовательность действий машины Голдберга.	Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам.	Определена основная последовательность.
01.04.20.	Сделать схему машины Голдберга.	Некоторые действия в схеме вызывали затруднение.	Окончательно определили действия, выполнена схема машины Голдберга.
01.04.20.	Продумать из каких материалов будет состоять машина.	Сложность состояла в том, что можно использовать только материалы, находящиеся дома.	Пришли к соглашению по материалам.
12.04.20	Найти предметы и инструменты для создания проекта.	С этим проблем не возникло.	Было найдено все необходимое.
12.04.20	Распределить между собой этапы для дальнейших расчетов.	Проблем не возникло.	Составили список с этапами.
15.04.20.	Начать необходимые для проекта расчеты.	Возникли проблемы с решением задач.	Окончательно распределили между собой этапы, приступили к вычислениям
19.04.20.	Закончить расчеты.	Проблем не возникло.	Выполнили все расчеты по отдельным элементам машины Голдберга.
22.04.20.	Создать отдельные элементы машины.	Трудности при сборке элементов.	Элементы собраны, готовы к соединению в машину Голдберга.
26.04.20.	Собрать машину Голдберга.	На практике не все шло гладко.	Машина собрана, есть небольшие недочеты.
03.05.20.	Пробный запуск машины, устранение недочетов.	Проблем не возникло.	Действующая машина Голдберга.
03.05.20.	Показательный запуск машины, съемка видео.	Сложность заключается в съемке с нескольких ракурсов.	Снято несколько видео запуска машины с нескольких ракурсов.
06.05.20.	Смонтировать видео.	Проблем не возникло.	Смонтированное видео готово к показу.
10.05.20	Создать вики-странницу проекта.	Проблем не возникло.	Результат – данная страница.
18.12.20	Сделать расчеты на тему "динамика" по данной машине.	Проблем не возникло.	Результат загружен в раздел "Расчеты элементов проекта".

Расчеты элементов проекта

• Расчет скорости шарика после прохождения им мертвой петли (Анна Кошелева)
• Расчеты скорости мячика у подножия горки, максимального расстояния, которое он может преодолеть (Александра Воронова)
• Расчет минимальной силы, необходимой для падения домино (Мария Киселева)
• Расчет скорости мячика перед соударением с машинкой (Дмитрий Чернышев)
• Расчет силы, с которой линейка действует на мяч (Валентин Кузьмин)
• Расчёт максимального расстояния, которое может пройти скотч (Игорь Калтыгин)
• Расчёт условий для положения равновесия (Марианна Борисенок)
• Расчеты коэффициента трения- качения для шарика по горке и по столу (Александра Воронова, 3 семестр)
• Нахождения радиуса мертвой петли (Анна Кошелева, 3 семестр)
• Расчет расстояния, пройденного скотчем (Мария Киселева, 3 семестр)
• Расчет скорости шарика после удара (Валентин Кузьмин, 3 семестр)
• Расчет ускорения (Игорь Калтыгин, 3 семестр)
• Расчет момента инерции относительно оси С, середины линейки, нахождение зависимости угловой скорости от угла поворота (Марианна Борисенок, 3 семестр)
• Расчет расстояние, которое сможет преодолеть шарик до полной остановки (Дмитрий Чернышев, 3 семестр)

Результаты по проекту

Общими усилиями произвели расчеты отдельных этапов и собрали машину Голдберга, которая выполняет необходимую функцию: нажимает на курок игрушечного пистолета. 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. Методическое пособие по использованию 3D принтера DFKit
7. Методическое пособие по использованию ЧПУ лазерного станка DFKit
8. 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