The Grabber's Linkkages
Sada nástrojů pro učitele
-
Účel této části
Cílem sekce Play je umožnit studentům otestovat sestavení a pomoci jim prozkoumat konverzi pohybu pomocí vazeb. Umožněte studentům otestovat, jak se drapák pohybuje. Sekce Motivovat diskusi poskytuje otázky, aby studenti přemýšleli o tom, jak nůžkové vazby mění směr síly a jak by bylo možné zlepšit stavbu Grabberu. Druhá stránka sekce Play představí nůžkové spoje používané v profesionálních nůžkových plošinách, které poskytují další známý kontext pro analýzu.
Při práci ve skupinách lze přiřadit následující studentské role:
-
Build Expert: Zodpovědný za pochopení struktury Grabberu a demonstraci provozu budovy v různých bodech během aktivity.
-
Záznamník: Zodpovídá za dokumentaci zpětné vazby od celého týmu v rámci technického notebooku.
Pokud jsou skupiny větší než dvě, může odpovědnost za stejnou roli sdílet více než jeden student.
Týmová rubrika technického poznámkového bloku je k dispozici kliknutím zde (Google / .docx / .pdf) a rubrika spolupráce je k dispozici kliknutím zde (Google / .docx / .pdf). Pro rubriku pro hodnocení jednotlivých technických notebooků klikněte zde (Google / .docx / .pdf).
Krok 1: Prozkoumejte drapák
V kroku 2 sestavení Grabberu jste vytvořili spojení spojením dvou nosníků ve středu pomocí čepu. Tím vznikla nůžková vazba. To by mělo být snadno zapamatovatelné, když přemýšlíte o tom, jak se strany nůžek pohybují kolem středového bodu.
- Build Expert: držte konce spodních dvou trámů v každé ruce. Zavřete a otevřete Grabber posunutím rukou od sebe a opět dohromady, podobně jako při použití jednoho páru nůžek, ale se dvěma rukama.
- Záznamník: načrtněte a vysvětlete ve svém technickém poznámkovém bloku, jak se pohyby odborníka na sestavení srovnávají s pohyby drapáku. Porovnejte směr pohybů každého paprsku a identifikujte vzor.
Tip: Podívejte se, jak kolíky ovlivňují pohyby paprsků.
Sada nástrojů pro učitele
-
odpovědi
Vzor, který je třeba si všimnout, je, že jak odborník na sestavování posouvá konce drapáku blíže a dále od sebe, kolíky působí jako otočné body a paprsky se pohybují dovnitř a ven.
Krok 2: Zvažte prodloužení drapáku
Drapák má tři nůžkové spoje. Přidáním dalších nůžkových spojů by se drapák mohl zvednout nebo dále vysunout.
- Build Expert: umístěte drapák tak, aby byl do poloviny otevřený. Zvažte, jak dlouho by byl Grabber, kdyby byly do sestavy přidány další dvě nůžkové vazby. K odhadu můžete použít délku dvou spodních nosníků.
- Rekordér: načrtněte, jak by vypadala rozšířená sestava Grabberu. Vysvětlete, proč přidání dalších dvou nůžkových spojů nemusí být dobrým designovým plánem. Co by se mohlo změnit na tom, jak Grabber funguje, pokud se k sestavení přidají další dvě vazby?
Sada nástrojů pro učitele
-
odpovědi
Přidáním dalších dvou nůžkových spojů by se změnilo množství síly potřebné k ovládání drapáku a snížila by se stabilita konstrukce. Čím delší Grabber by vyžadoval větší sílu k vytlačení nebo zatažení. Přidaná hmotnost by také kladla větší tlak na nosníky a zejména kolíky, a tím snížila jeho stabilitu.
Motivovat diskusi
Otázka: Když uživatel zatlačí konce rukojetí drapáku k sobě, posune se uchopovací konec blíže k sobě (sevře) nebo se posune dále od sebe (otevře)?
Odpověď: Uchopovací konec se pohybuje blíže k sobě (štípne nebo uchopí), když uživatel posune rukojeti blíže k sobě.
Otázka: Pohybuje se síla vytvořená zatlačením nebo zatažením za rukojeti drapáku vždy stejným směrem nebo mění směr? Pokud změní směr, kde síla změní směr?
Odpověď: Síla vytvořená zatlačením nebo zatažením za rukojeti drapáku několikrát mění směr v otočném bodě nebo připevněném spojení v sestavě.
Otázka: Jak můžete s přidáváním dalších vazeb vylepšit konstrukci tak, aby byla pevnější a stabilnější?
Odpověď: Jedním z možných řešení je použití tlustších nosníků pro zajištění větší stability (příkladem by byl paprsek 2x4 místo paprsku 1x4). Dalším možným řešením je použití delších kolíků (1x2 nebo 2x2 místo konektoru 1x1).
Rozšiřte své učení
Chcete-li tuto aktivitu rozšířit, vysvětlete studentům, že jednoduchá páka je příkladem spojení dvou tyčí jako nůžkové spojení. Uzemnění je považováno za jeden článek připojený ke kloubu nebo otočnému čepu k páce. V nůžkovém spoji není kloub vytvořený otočným čepem, ale otočný bod vytvořený čepem.
Požádejte studenty, aby prozkoumali složitější vazby a zaznamenali své návrhy/detaily do svých technických notebooků.
Některé příklady složitějších vazeb jsou:
- Binární odkaz
- Ternární odkaz
- Kvartérní odkaz
- Pentanární odkaz