The Grabber's Linkages
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: el propósito de esta sección
El objetivo de la sección de Juego es permitir que los estudiantes prueben la construcción y ayudarlos a explorar la conversión del movimiento con enlaces. Permita que los estudiantes prueben cómo se mueve el Grabber. La sección Motivar discusión proporciona preguntas para que los estudiantes piensen sobre cómo los enlaces de tijera cambian la dirección de una fuerza y cómo se podría mejorar la construcción del Grabber. La segunda página de la sección Play presentará los enlaces de tijera utilizados en los elevadores de tijera profesionales para proporcionar otro contexto familiar para el análisis.
Cuando se trabaja en grupos, se pueden asignar los siguientes roles de estudiantes:
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Experto en construcción: responsable de comprender la estructura del Grabber y demostrar el funcionamiento de la construcción en diferentes puntos durante la actividad.
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Registrador: responsable de documentar los comentarios de todo el equipo dentro del cuaderno de ingeniería.
Si los grupos son más grandes que dos, más de un estudiante puede compartir las responsabilidades del mismo rol.
Una rúbrica de cuaderno de ingeniería basada en equipo está disponible haciendo clic aquí (Google / .docx / .pdf) y una rúbrica de colaboración está disponible haciendo clic aquí (Google / .docx / .pdf). Para obtener una rúbrica para calificar cuadernos de ingeniería individuales, haga clic aquí (Google / .docx / .pdf).
Paso 1: Examine el Grabber
En el paso 2 de la compilación Grabber, creaste un enlace uniendo dos vigas en el centro con un pasador. Esto creó un enlace de tijera. Eso debería ser fácil de recordar cuando piensas en cómo los lados de las tijeras se mueven alrededor de un punto central.
- Build Expert: sujeta los extremos de las dos vigas inferiores en cada una de tus manos. Cierre y abra el Grabber separando las manos y volviendo a juntarlas, similar a usar un solo par de tijeras pero con dos manos.
- Grabadora: dibuja y explica en tu cuaderno de ingeniería cómo se comparan los movimientos del Build Expert con los movimientos del Grabber. Compara la dirección de los movimientos de cada viga e identifica un patrón.
Sugerencia: Mira cómo los pasadores afectan los movimientos de las vigas.
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Respuestas
El patrón a observar es que a medida que el experto en construcción mueve los extremos del sujetador más cerca y más lejos, los pasadores actúan como puntos de pivote y las vigas se mueven hacia adentro y hacia afuera, respectivamente.
Paso 2: Considere extender el sujetador
El Grabber tiene tres enlaces de tijera. Agregar más enlaces de tijera permitiría que el sujetador se levante o se extienda más.
- Build Expert: coloque el Grabber hacia abajo para que esté medio abierto. Considere cuánto tiempo sería el Grabber si se añadieran dos enlaces de tijera más a la compilación. Puede usar la longitud de las dos vigas inferiores para estimar.
- Grabadora: esboza cómo se vería la versión extendida de Grabber. Explica por qué añadir dos enlaces de tijera más podría no ser un buen plan de diseño. ¿Qué podría cambiar sobre cómo funciona el Grabber si se añaden dos enlaces más a la compilación?
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Respuestas
Agregar dos enlaces de tijera más cambiaría la cantidad de fuerza necesaria para controlar el Grabber y disminuiría la estabilidad de la construcción. El Agarrador más largo requeriría más fuerza para empujar o tirar. El peso añadido también pondría más tensión en las vigas y especialmente en los pasadores y, por lo tanto, disminuiría su estabilidad.
Motivar la discusión
P: Cuando el usuario empuja los extremos de las asas del Grabber juntos, ¿el extremo de agarre se acerca más (pellizca) o se aleja (abre)?
R: El extremo de agarre se acerca más (pellizca o agarra) cuando el usuario acerca las asas.
P: ¿La fuerza creada al empujar o tirar de los mangos del Grabber siempre se mueve en la misma dirección o cambia de dirección? Si cambia de dirección, ¿dónde cambia de dirección la fuerza?
R: La fuerza creada al empujar o tirar de las manijas del Grabber cambia de dirección varias veces cada una en el punto de pivote o en la conexión fijada en la compilación.
P: A medida que se añaden más enlaces, ¿cómo se puede mejorar la construcción para que sea más rígida y estable?
R: Una posible solución es usar vigas más gruesas para proporcionar más estabilidad (una viga de 2x4 en lugar de una de 1x4 sería un ejemplo). Otra posible solución es utilizar pines más largos (un 1x2 o un 2x2 en lugar de un pin conector de 1x1).
Amplíe su aprendizaje
Para ampliar esta actividad, explique a los estudiantes que una palanca simple es un ejemplo de un enlace de dos barras como un enlace de tijera. El suelo se considera un eslabón conectado en una articulación, o punto de apoyo, a la palanca. En la articulación de tijera, no hay una articulación creada por un fulcro, sino un punto de pivote creado por un pasador.
Haga que los estudiantes exploren vínculos más complejos y registren sus diseños/detalles en sus cuadernos de ingeniería.
Algunos ejemplos de vinculaciones más complejas son:
- Enlace binario
- Enlace ternario
- Enlace cuaternario
- Enlace pentanario