Μετατροπή κίνησης με συνδέσμους
Μετατροπή κίνησης με συνδέσμους
Οι σύνδεσμοι αποτελούν θεμελιώδες μέρος του σχεδιασμού των μηχανών λόγω της ικανότητάς τους να δημιουργούν μια τόσο μεγάλη ποικιλία κινήσεων εξόδου. Οι σύνδεσμοι μπορούν επίσης να αλλάξουν την κατεύθυνση μιας δύναμης. Η παραπάνω εικόνα δείχνει έναν ψαλιδωτό ανυψωτήρα που χρησιμοποιεί πολλαπλούς ψαλιδωτούς συνδέσμους. Ένας ψαλιδωτός ανυψωτήρας χρησιμοποιείται συχνά για την ανύψωση ή το κατέβασμα ατόμων. Για να ανυψωθεί ένας ψαλιδωτός ανυψωτήρας, ασκείται δύναμη στις εξωτερικές δοκούς στο κάτω μέρος του ανυψωτήρα. Καθώς η δύναμη που ασκείται στις δοκούς στο κάτω μέρος τις ωθεί πιο κοντά στο κέντρο, η άνωση αυξάνεται. Αυτό είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα του πώς ένας σύνδεσμος μπορεί να αλλάξει την κατεύθυνση μιας δύναμης. Σε αυτήν την περίπτωση, ο σύνδεσμος ήταν και πάλι ψαλιδωτός όπως αυτός του Grabber, αλλά η δύναμη δημιουργούνταν από έναν κινητήρα αντί από τον χρήστη που συμπιέζε τις κάτω δοκούς.
- Ειδικός στις Κατασκευές: εξηγήστε πώς μπορεί να προστεθεί μια πλατφόρμα στην κορυφή του Grabber για να δημιουργηθεί κάτι παρόμοιο με ένα ψαλιδωτό ανυψωτικό.
- Καταγραφέας: Σχεδιάστε και εξηγήστε το σχέδιο που αποφασίζετε στο σημειωματάριο μηχανικής σας.
Εργαλειοθήκη Δασκάλου
-
Απαντήσεις
Οι απαντήσεις μπορεί να διαφέρουν, ωστόσο, οι μαθητές θα πρέπει να σημειώσουν ότι ένα μεγαλύτερο πιάτο θα μπορούσε να τοποθετηθεί στην κορυφή της λαβής. Μια πλάκα 4x12 από το VEX IQ Super Kit θα μπορούσε να λειτουργήσει ως σταθερή πλατφόρμα.
Οι μαθητές θα πρέπει επίσης να σημειώσουν ότι η πλατφόρμα δεν μπορεί να τοποθετηθεί απευθείας στα άκρα του Grabber. Αν ήταν έτσι, ο Αρπάκτης δεν θα μπορούσε πλέον να κινηθεί. Καθώς η Αρπάγη εκτείνεται, οι άκρες της Αρπάγης πλησιάζουν όλο και περισσότερο η μία στην άλλη. Επομένως, θα ήταν βέλτιστο να υπάρχουν οι άκρες του Grabber σε κάποιο είδος τροχιάς όπου μπορούν να συνεχίσουν να κινούνται ελεύθερα χωρίς να διακυβεύεται η πλατφόρμα.
Επεκτείνετε τη Μάθησή σας
-
Οι σύνδεσμοι είναι σαν μοχλοί
Για να επεκτείνετε αυτήν τη δραστηριότητα, σχεδιάστε τη σύνδεση μεταξύ των συνδέσμων και των μοχλών που παρουσιάζονται στην προηγούμενη σελίδα. Στη συνέχεια, ζητήστε από τους μαθητές να διερευνήσουν μερικές εκπληκτικές χρήσεις απλών μοχλών - όπως η κατασκευή μερικών από τις πιο επιβλητικές κατασκευές που έχτισαν οι άνθρωποι στην αρχαιότητα: τις αιγυπτιακές πυραμίδες. Οι μαθητές μπορούν να ερευνήσουν την Πυραμίδα του Χέοπα, που ονομάζεται επίσης Μεγάλη Πυραμίδα της Γκίζας. Ήταν η ψηλότερη τεχνητή κατασκευή (ύψους πάνω από 480 πόδια) για πάνω από 3800 χρόνια και ένα από τα Επτά Θαύματα του Κόσμου. Οι Αιγύπτιοι χρησιμοποίησαν αρκετές απλές μηχανές, συμπεριλαμβανομένων μοχλών, για να μετακινήσουν 2,3 εκατομμύρια ογκόλιθους βράχου βάρους 5,9 εκατομμυρίων τόνων, δημιουργώντας αυτή την αξιοσημείωτη κατασκευή. Ζητήστε από τους μαθητές να ερευνήσουν πώς οι Αιγύπτιοι χρησιμοποιούσαν απλές μηχανές όπως μοχλούς για να μετακινούν βαριά υλικά. Δώστε οδηγίες στους μαθητές να γράψουν τις παρατηρήσεις τους στο σημειωματάριο μηχανικής τους.
Κίνητρο για συζήτηση
-
Συμπέρασμα
Ολοκληρώστε αυτό το μάθημα εμπλέκοντας τους μαθητές σε μια συζήτηση με όλη την τάξη. Ζητήστε από τους μαθητές να μοιραστούν τις σκέψεις τους σχετικά με τους συνδέσμους και τα ψαλιδωτά ανυψωτικά, προκειμένου να συνοψίσουν τι έμαθαν από αυτή τη δραστηριότητα. Ενθαρρύνετε τους μαθητές να μοιραστούν τα σχόλιά τους από τα σημειωματάρια μηχανικής τους.