Menghitung Dua Rasio Roda Gigi

Kotak Alat Guru - Tujuan Bagian Ini

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

Siswa akan bekerja dalam kelompok yang beranggotakan empat orang. Klik di sini (Google Doc / .docx / .pdf) untuk daftar peran grup untuk bagian ini.

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

Dorong siswa untuk bekerja dalam kelompoknya dan ajukan pertanyaan bila perlu.

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

Peningkatan Kecepatan: rasio di mana angka pertama lebih kecil daripada angka kedua (pembilang lebih kecil daripada penyebut). Contohnya adalah 1:15.
Torsi Meningkat: 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). Contohnya adalah 1:1.

Tips Guru - Kosakata

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

Sekarang setelah Anda mempelajari apa itu roda gigi dan bagaimana roda gigi dapat digunakan untuk menghasilkan keuntungan mekanis, Anda akan menghitung rasio roda gigi yang berbeda dan menggabungkannya untuk memperoleh rasio roda gigi majemuk.

Anda akan bekerja dalam kelompok yang beranggotakan empat orang untuk menghitung rasio roda gigi dan menentukan keuntungan mekanis yang dihasilkan.

Lihat contoh

Mulailah dengan melihat contoh berikut:

Dalam contoh di atas, baris Rasio Hasil mengacu pada perhitungan Rasio Gigi Majemuk dengan mengalikan semua rasio gigi individual bersama-sama.

Rasio Gigi 1 memiliki gigi 36 (gigi 36T) yang menggerakkan gigi 12 (gigi 12T). Melihat hubungan yang Didorong atas Mengemudi menghasilkan 12 atas 36, yang berkurang hingga sepertiga. Jadi, rasionya adalah 1:3.

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

Hal serupa berlaku pada Rasio Gigi 2, gigi 60T menggerakkan gigi 12T. Melihat hubungan sebagai Didorong atas Mengemudi menghasilkan 12 atas 60, yang berkurang menjadi seperlima. Jadi, rasionya adalah 1:5.

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

Untuk menggabungkan kedua rasio ini, perkalian pecahan diperkenalkan. Sepertiga dikali seperlima sama dengan seperlima belas. Ingatlah, saat mengalikan pecahan, Anda mengalikan pembilang dan penyebut secara langsung. Jadi, rasio gigi majemuknya adalah 1:15.

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

Setelah rasio roda gigi majemuk dihitung, sekarang dapat ditentukan berapa keuntungan mekanisnya. Keuntungan yang dihasilkan adalah Peningkatan Kecepatan: Gigi penggerak (input) 36T akan berputar satu kali dan gigi penggerak (output) 12T akan berputar 15 kali.

Baris keempat pada tabel di atas menyatakan Keuntungannya adalah peningkatan kecepatan.

Perhitungan 1

Isilah perhitungan yang kosong dari tabel Rasio Roda Gigi. Ingatlah, setiap orang harus menghitung sesuai perannya.

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

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

Kotak Alat Guru - Solusi

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

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

Memotivasi 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: Jawaban mungkin berbeda, tetapi contohnya bisa berupa robot yang mengangkat atau membawa benda berat.

< Kembali Kembali ke Lab Berikutnya >