Beweging omzetten met koppelingen
Verbindingen vormen een fundamenteel onderdeel van de manier waarop machines worden ontworpen vanwege hun vermogen om zo'n grote verscheidenheid aan uitvoerbewegingen te creëren. Verbindingen kunnen ook de richting van een kracht veranderen. Op de foto hierboven is een schaarhoogwerker te zien die gebruik maakt van meerdere schaarstangen. Een schaarhoogwerker wordt vaak gebruikt om mensen omhoog of omlaag te brengen. Om een schaarhoogwerker omhoog te brengen, wordt er kracht uitgeoefend op de buitenste balken aan de onderkant van de lift. Naarmate de kracht op de balken aan de onderkant deze dichter naar het midden duwt, gaat de lift omhoog. Dit is een goed voorbeeld van hoe een koppeling de richting van een kracht kan veranderen. In dit geval was de koppeling opnieuw een schaarkoppeling zoals die van de Grabber, maar de kracht werd gegenereerd door een motor in plaats van doordat de gebruiker in de onderbalken knijpte.
-
Bouwexpert: leg uit hoe een platform aan de bovenkant van de Grabber kan worden toegevoegd om iets te creëren dat lijkt op een schaarlift.
-
Recorder: schets en leg het ontwerp uit dat u kiest in uw engineering notebook.
Docententoolbox
-
Antwoorden
De antwoorden kunnen variëren, maar de leerlingen moeten er rekening mee houden dat er een grotere plaat aan de bovenkant van de grijper kan worden bevestigd. Een 4x12 plaat uit de VEX IQ Super Kit zou kunnen werken als een stabiel platform.
De leerlingen moeten er ook rekening mee houden dat het platform niet rechtstreeks op de uiteinden van de Grabber kan worden gemonteerd. Als dat zo was, zou de Grabber niet langer kunnen bewegen. Terwijl de Grabber zich uitstrekt, komen de punten van de Grabber steeds dichter bij elkaar. Het zou dus optimaal zijn om de punten van de Grabber in een soort baan te hebben waar ze vrij kunnen blijven bewegen zonder het platform in gevaar te brengen.
Breid uw leerproces uit
-
Verbindingen zijn als hefbomen
Om deze activiteit uit te breiden, tekent u het verband tussen verbanden en hefbomen zoals gepresenteerd op de vorige pagina. Laat de leerlingen vervolgens enkele verbazingwekkende toepassingen van eenvoudige hefbomen onderzoeken, zoals de constructie van enkele van de meest imposante bouwwerken die in de oudheid door mensen zijn gebouwd: de Egyptische piramides. Studenten kunnen onderzoek doen naar de Piramide van Khufu, ook wel de Grote Piramide van Gizeh genoemd. Het was ruim 3800 jaar lang het hoogste door de mens gemaakte bouwwerk (ruim 140 meter hoog) en een van de zeven wereldwonderen. De Egyptenaren gebruikten verschillende eenvoudige machines, waaronder hefbomen, om 2,3 miljoen rotsblokken met een gewicht van 5,9 miljoen ton te verplaatsen en zo dit opmerkelijke bouwwerk te creëren. Vraag de leerlingen te onderzoeken hoe de Egyptenaren eenvoudige machines, zoals hefbomen, gebruikten om de zware materialen te verplaatsen. Instrueer de leerlingen om hun observaties in hun technische notitieboekje te schrijven.
Motiveer discussie
-
Conclusie
Sluit deze les af door de leerlingen klassikaal te laten discussiëren. Vraag de leerlingen om hun mening over koppelingen en schaarhoogwerkers te delen om samen te vatten wat ze van deze activiteit hebben geleerd. Moedig leerlingen aan om hun opmerkingen uit hun technische notitieboekjes te delen.