The Grabber's Linkages
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이 섹션의 목적
놀이 섹션의 목표는 학생들이 빌드를 테스트하고 연계를 통해 변환 동작을 탐구하도록 돕는 것입니다. 학생들에게 그래버가 어떻게 움직이는지 테스트하게 합니다. Motivate Discussion (토론 동기 부여) 섹션에서는 가위 연결이 힘의 방향을 어떻게 바꾸는지, 그래버의 구조를 어떻게 개선할 수 있을지 학생들에게 생각할 수 있는 질문을 제공합니다. Play 섹션의 두 번째 페이지에서는 전문 가위 리프트 내에서 사용되는 가위 결합을 소개하여 분석을 위한 또 다른 친숙한 맥락을 제공합니다. 그룹으로 작업할
때 다음 학생 역할을 할당할 수 있습니다.
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Build Expert : Grabber의 구조를 이해하고 활동 중 다른 지점에서 빌드의 작동을 시연합니다.
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녹음기: 엔지니어링 노트에 있는 팀 전체의 피드백을 기록할 책임이 있습니다.
그룹이 두 개보다 큰 경우 한 명 이상의 학생이 동일한 역할의 책임을 공유할 수 있습니다.
팀 기반 엔지니어링 노트북 채점표는 여기 (Google / .docx / .pdf) 를 클릭하여 사용할 수 있으며 협업 채점표는 여기 (Google / .docx / .pdf) 를 클릭하여 사용할 수 있습니다. 개별 엔지니어링 노트북을 채점하려면 여기를 클릭하세요 (Google / .docx / .pdf).
1단계: 그래버 살펴보기
그래버 빌드의 2단계에서 핀을 사용하여 중앙에 두 개의 빔을 함께 연결하여 연결을 만들었습니다. 이것은 가위 결합을 만들었습니다. 가위의 측면이 중심점을 중심으로 움직이는 방식을 생각하면 쉽게 기억할 수 있을 것입니다.
- Build Expert : 각 손에 아래쪽 두 빔의 끝을 잡습니다. 한 쌍의 가위를 사용하는 것과 비슷하지만 두 손으로 양손을 벌리고 다시 함께 움직여 그래버를 닫고 엽니다.
- 녹음기: 엔지니어링 노트에 빌드 전문가의 움직임이 그래버의 움직임과 어떻게 비교되는지 스케치하고 설명합니다. 각 빔의 움직임 방향을 비교하고 패턴을 식별합니다.
힌트: 핀이 빔의 움직임에 어떤 영향을 미치는지 살펴보세요.
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답변
주목해야 할 패턴은 빌드 전문가가 그래버의 끝을 더 가깝고 더 멀리 이동할 때 핀이 피벗 포인트 역할을 하고 빔이 안쪽과 바깥쪽으로 각각 이동한다는 것입니다.
2단계: 그래버 연장 고려
그래버에는 3개의 가위 연결부가 있습니다. 가위 결합을 더 추가하면 그래버가 더 들어 올리거나 확장할 수 있습니다.
- Build Expert : 그래버가 반쯤 열리도록 아래로 놓습니다. 빌드에 가위 결합이 두 개 더 추가되면 그래버가 얼마나 더 길어질지 고려하십시오. 두 하단 빔의 길이를 사용하여 추정할 수 있습니다.
- 레코더 : 확장된 그래버 빌드의 모습을 스케치합니다. 가위 결합을 두 개 더 추가하는 것이 좋은 디자인 계획이 아닐 수 있는 이유를 설명합니다. 빌드에 두 개의 링크가 더 추가되면 그래버 작동 방식에 어떤 변화가 생길 수 있나요?
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답변
가위 링키지를 두 개 더 추가하면 그래버를 제어하는 데 필요한 힘이 얼마나 달라지고 빌드의 안정성이 떨어질 수 있습니다. 그래버가 길수록 밀어내거나 끌어당기는 데 더 많은 힘이 필요합니다. 추가된 무게는 빔과 특히 핀에 더 많은 스트레스를 가하여 안정성을 떨어뜨립니다.
토론 동기 부여
Q: 사용자가 그래버의 손잡이 끝을 함께 밀면 잡는 끝이 서로 가까워지거나 (핀치) 더 멀어지나요 (열기)?
A: 사용자가 핸들을 더 가깝게 움직이면 잡는 끝이 더 가깝게 움직입니다 (핀치 또는 잡기).
질문 : 그래버의 손잡이를 밀거나 당겨서 생성된 힘이 항상 같은 방향으로 움직이거나 방향이 바뀌나요? 방향이 바뀌면 힘은 어디에서 방향을 바꾸나요?
A: 그래버의 핸들을 밀거나 당겨서 생성된 힘은 빌드의 피벗 포인트 또는 고정된 연결부에서 각각 여러 번 방향을 변경합니다.
Q: 추가적인 연계가 추가됨에 따라, 더 단단하고 안정적으로 만들기 위해 어떻게 빌드를 개선할 수 있습니까?
A: 한 가지 가능한 해결책은 더 두꺼운 빔을 사용하여 안정성을 높이는 것입니다 (1x4 빔 대신 2x4 빔이 예가 될 수 있음). 또 다른 가능한 해결책은 더 긴 핀 (1x1 커넥터 핀 대신 1x2 또는 2x2) 을 사용하는 것입니다.
학습의 폭을 넓히세요
이 활동을 확장하기 위해 학생들에게 간단한 레버는 가위 연결과 같은 두 개의 막대 연결의 예라고 설명한다. 접지는 조인트 또는 지주에서 레버에 연결된 하나의 링크로 간주됩니다. 가위 연결부에는 지주에 의해 생성된 조인트가 아니라 핀에 의해 생성된 피벗 포인트가 있습니다. 학생들이 더
복잡한 연결 고리를 탐색하고 설계/세부 사항을 엔지니어링 노트에 기록하도록 합니다.
더 복잡한 연결의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.
- 바이너리 링크
- 3차 링크
- 4차 링크
- 펜타너리 링크