Tanári eszköztár
-
A szakasz célja
Az Újragondolás részben található Áttételszámítás oldalak célja, hogy a tanulók csoportokban dolgozhassanak az egyéni áttételek kiszámításán, majd ezek kombinálásával összetett áttételi arányt kapjanak. Miután a tanulók megkapták az összetett áttételi arányt, meghatározzák az áttételből származó megfelelő mechanikai előnyt.
A tanulók négyfős csoportokban dolgoznak. Kattintson ide ra (Google Doc / .docx / .pdf) az ehhez a szakaszhoz tartozó csoportszerepek listájához.
Először járja végig az első példát a tanulókkal, mielőtt megkérné őket, hogy csoportokban dolgozzanak a számításokon. Összesen három számítás lesz. Az első oldalon (Két áttételi arány kiszámítása) az 1. számítás található két különálló áttétellel, míg a második oldalon (Két áttételi arány kiszámítása) a 2. és 3. számítás található három különálló áttétellel.
Bátorítsa a tanulókat, hogy a csoportjukon belül dolgozzanak, és szükség szerint tegyenek fel kérdéseket.
Minden számítás a következő három mechanikai előny egyikére vonatkozik:
-
Megnövelt sebesség: olyan arány, ahol az első szám kisebb, mint a második (a számláló kisebb, mint a nevező). Példa erre az 1:15.
-
Megnövelt nyomaték: olyan arány, ahol a második szám kisebb, mint az első (a nevező kisebb, mint a számláló). Példa erre a 15:1.
-
Erőátvitel: 1-1 arány (a számláló megegyezik a nevezővel). Példa erre az 1:1.
Tanári tippek
-
Szókincs
Számláló: tört felső része.
Nevező: a tört alsó része.
Most, hogy felfedezte, mik azok a fogaskerekek, és hogyan használhatók fel mechanikai előnyök megteremtésére, most kiszámolja a különböző áttételi arányokat, és kombinálja azokat, hogy összetett áttételi arányt kapjon.
Négy fős csoportokban fog dolgozni, hogy kiszámítsa az áttételi arányokat és meghatározza az ebből eredő mechanikai előnyt.
Tekintse meg a példát
Kezdje a következő példa megtekintésével:
A fenti példában a Resulting Ratio sor a Összetett áttétel kiszámítására vonatkozik az összes egyedi áttételi arány megszorzásával.
Az 1. sebességfokozatban 36 fogas fogaskerekes (36T-s) fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes (36T-s) fogaskerekes, 12-es fogaskerekes (12T-s sebességfokozat) hajtja. A kapcsolat megtekintése Driven over Driving eredmény 12 36 felett, ami egyharmadára csökken. Így az arány 1:3.
Hasonlóan a 2. sebességfokozathoz, a 60T sebességfokozat egy 12T sebességfokozatot hajt. Ha a kapcsolatot Driven over Driving-ként tekintjük, 12-t kapunk 60 felett, ami az ötödére csökken. Így az arány 1:5.
Ennek a két aránynak a kombinálására tört szorzás kerül bevezetésre. Egyharmadszor egy ötöd az egy tizenötödik. Ne feledje, hogy a törtek szorzásakor a számlálóban és a nevezőben egyenesen át kell szorozni. Így az összetett áttétel 1:15.
Az összetett áttétel kiszámítása után meghatározható, hogy mi a mechanikai előny. Az ebből eredő előny a megnövelt sebesség: A 36T hajtó (bemeneti) sebességfokozat egyszer fordul, míg a 12T hajtott (kimeneti) sebességfokozat 15-ször.
Számítás 1
Töltse ki a hiányzó számításokat az Áttételi arány táblázatból. Ne feledje, hogy mindenkinek a szerepe szerint kell számolnia.
-
Role 1: Számítsa ki a fenti táblázat 1. áttételi arányát. Mutasson minden munkát a mérnöki jegyzetfüzetében.
-
2. szerep: Számítsa ki a fenti táblázat 2. áttételi arányát. Mutasson minden munkát a mérnöki jegyzetfüzetében.
-
3. szerep: Számítsa ki a fenti táblázat Eredményarány sorát. A végső áttételi arány kiszámítása előtt ellenőrizze az 1. és 2. áttételi arány számításait. Mutasson minden munkát a mérnöki jegyzetfüzetében.
-
4. szerep: Számítsa ki a fenti táblázat Előny sorát. Mutasson minden munkát a mérnöki jegyzetfüzetében.
-
Minden szerep: Ha a táblázat elkészült, ellenőrizze az összes csoporttaggal, hogy a számítások helyesek.
Tanári eszköztár
-
Megoldás
A következő megoldási táblázat az 1. számításhoz mellékelve található. Figyeljük meg, hogy az 1 kiszámítása az első példa fordítottja. Az 1:15 összetett áttétel helyett az összetett áttétel 15:1. Mutasson rá erre a mintára a tanulóknak, amikor áttekinti a megoldást.
Továbbá hívja fel a sebesség és a nyomaték közötti különbség matematikai érvelését, hogy a tanulók megértsék a koncepciót, mivel ezzel a Tanári eszköztár a mechanikai előnyökhöz című részben a következő oldalon részletesebben foglalkozunk.
Motiválja a beszélgetést
K: Milyen műveletet használunk az összetett áttétel kiszámításakor?
A: Szorzás. A törtek szorzásakor szorozzon a számlálón és a nevezőn.
K: Mit jelent a megnövelt nyomaték mechanikai előnye egy versenyen álló robot számára?
A: A válaszok eltérőek lehetnek, de példaként említhető egy nehéz tárgyakat emelő vagy szállító robot.