Menghitung Dua Rasio Gigi

Kotak Peralatan Guru - Tujuan Bagian Ini

Tujuan dari halaman Menghitung Rasio Gigi di bagian Rethink adalah untuk memungkinkan siswa bekerja dalam kelompok untuk menghitung rasio gigi individual dan kemudian menggabungkannya untuk mendapatkan rasio gigi majemuk. Setelah siswa memperoleh rasio roda gigi majemuk, mereka kemudian akan menentukan keuntungan mekanis yang sesuai yang dihasilkan dari rasio tersebut.

Para siswa akan bekerja dalam kelompok yang terdiri dari empat orang. Klik di sini (Google Doc / .docx / .pdf) untuk daftar peran kelompok untuk bagian ini.

Jelaskan contoh pertama kepada siswa terlebih dahulu sebelum meminta mereka bekerja dalam kelompok untuk melakukan perhitungan. Akan ada total tiga perhitungan. Halaman pertama (Menghitung Dua Rasio Gigi) akan berisi Perhitungan 1 dengan dua rasio gigi individual untuk dihitung, sedangkan halaman kedua (Menghitung Tiga Rasio Gigi) akan berisi Perhitungan 2 dan 3 dengan tiga rasio gigi individual untuk dihitung.

Dorong siswa untuk bekerja dalam kelompok mereka dan mengajukan pertanyaan jika diperlukan.

Setiap perhitungan akan mencakup salah satu dari tiga keuntungan mekanis berikut:

Peningkatan Kecepatan: rasio di mana angka pertama lebih kecil dari angka kedua (pembilang lebih kecil dari penyebut). Contohnya adalah 1:15.
Peningkatan Torsi: rasio di mana angka kedua lebih kecil dari angka pertama (penyebut lebih kecil dari pembilang). Contohnya adalah 15:1.
Transfer Daya: rasio 1-1 (pembilang sama dengan penyebut). Salah satu contohnya adalah 1:1.

Tips Guru - Kosakata

Pembilang: bagian atas pecahan.
Penyebut: bagian bawah pecahan.

Setelah Anda memahami apa itu roda gigi dan bagaimana roda gigi dapat digunakan untuk menciptakan keuntungan mekanis, Anda sekarang akan menghitung berbagai rasio roda gigi dan menggabungkannya untuk mendapatkan rasio roda gigi majemuk. Anda akan bekerja dalam kelompok
orang untuk menghitung rasio roda gigi dan
keuntungan mekanis yang dihasilkan.

Lihat contoh

Mulailah dengan melihat contoh berikut:

Pada contoh di atas, baris Rasio Hasil mengacu pada perhitungan Rasio Gigi Majemuk dengan mengalikan semua rasio gigi individual.

Rasio Gigi 1 memiliki roda gigi 36 gigi (roda gigi 36T) yang menggerakkan roda gigi 12 gigi (roda gigi 12T). Jika dilihat dari sudut pandang "Didorong" (Driven) terhadap "Mengemudi" (Driving), hasilnya adalah 12 dari 36, yang kemudian berkurang menjadi sepertiga. Jadi, rasionya adalah 1:3.

Baris pertama pada tabel sebelumnya menunjukkan Rasio Gigi 1 dengan perhitungan yang menghasilkan rasio 1 banding 3.

Demikian pula untuk Rasio Gigi 2, gigi 60T menggerakkan gigi 12T. Jika dilihat dari perspektif "Didorong" dibandingkan "Mengemudi", hasilnya adalah 12 per 60, yang kemudian berkurang menjadi seperlima. Jadi, rasionya adalah 1:5.

Baris kedua dari tabel di atas, bertuliskan Rasio gigi 2 dengan perhitungan untuk rasio 1 hingga 5.

Untuk menggabungkan kedua rasio ini, diperkenalkanlah perkalian pecahan. Sepertiga dikalikan seperlima sama dengan seperlima belas. Ingatlah, saat mengalikan pecahan, Anda mengalikan langsung antara pembilang dan penyebut. Dengan demikian, rasio roda gigi majemuknya adalah 1:15.

Baris ketiga dari tabel di atas bertuliskan Rasio hasil, dengan perhitungan yang menghasilkan rasio 1 banding 15.

Setelah rasio roda gigi gabungan dihitung, maka sekarang dapat ditentukan berapa keuntungan mekanisnya. Keuntungan yang dihasilkan adalah peningkatan kecepatan: Gigi penggerak (masukan) 36T akan berputar sekali agar gigi yang digerakkan (keluaran) 12T berputar 15 kali.

Baris keempat pada tabel di atas menyatakan Keuntungan berupa peningkatan kecepatan.

Perhitungan 1

Lengkapi perhitungan yang hilang dari tabel Rasio Gigi. Perlu diingat, setiap orang harus melakukan perhitungan sesuai dengan peran mereka masing-masing.

Tabel untuk menghitung rasio roda gigi dengan nilai yang hilang. Rasio gigi 1 menunjukkan 36T pada gigi yang digerakkan dan 12T pada gigi penggerak dengan nilai lainnya kosong. Rasio gigi 2 menunjukkan gigi penggerak 60T dan gigi penekan 12T dengan nilai lainnya dikosongkan. Rasio yang dihasilkan dan jenis nilai keuntungan juga dikosongkan.

Peran 1: Hitung Rasio Gigi 1 baris pada tabel di atas. Tunjukkan seluruh langkah pengerjaan di buku catatan teknik Anda.
Peran 2: Hitung Rasio Gigi 2 baris pada tabel di atas. Tunjukkan seluruh langkah pengerjaan di buku catatan teknik Anda.
Peran 3: Hitung baris Rasio Hasil dari tabel di atas. Periksa perhitungan dari Rasio Gigi 1 dan 2 sebelum menghitung rasio gigi majemuk akhir. Tunjukkan seluruh langkah pengerjaan di buku catatan teknik Anda.
Peran 4: Hitung baris Keuntungan pada tabel di atas. Tunjukkan seluruh langkah pengerjaan di buku catatan teknik Anda.
Semua Peran: Setelah tabel selesai, verifikasi dengan semua anggota kelompok bahwa perhitungannya benar.

Solusi Kotak Peralatan Guru -

Berikut ini tabel solusi untuk Perhitungan 1. Perhatikan bahwa Hitung 1 adalah kebalikan dari contoh pertama yang diberikan. Alih-alih rasio roda gigi majemuk 1:15, rasio roda gigi majemuknya adalah 15:1. Tunjukkan pola ini kepada siswa saat membahas solusi.

Selanjutnya, sebutkan alasan matematis perbedaan antara kecepatan dan torsi untuk memastikan siswa memahami konsep tersebut, karena hal ini akan dibahas lebih lanjut dalam Kotak Peralatan Guru untuk Keuntungan Mekanis di halaman berikutnya.

Mendorong Diskusi

T: Operasi apa yang digunakan saat menghitung rasio roda gigi majemuk?
J: Perkalian. Saat mengalikan pecahan, kalikan pembilang dan penyebutnya.

T: Apa arti keuntungan mekanis dari peningkatan torsi bagi robot dalam kompetisi?
J: Jawabannya mungkin bervariasi, tetapi contohnya bisa berupa robot yang mengangkat atau membawa benda berat.

< Kembali Kembali ke Lab Berikutnya >