The Grabber's Linkages
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O Propósito desta Seção
O objetivo da seção Brincar é permitir que os alunos testem a construção e os ajudem a explorar o movimento de conversão com ligações. Permita que os alunos testem como o Grabber se move. A seção Motivar Discussão fornece perguntas para fazer os alunos pensarem sobre como as ligações de tesoura mudam a direção de uma força e como a construção do Grabber pode ser melhorada. A segunda página da seção Brincadeiras apresentará as ligações de tesoura usadas em elevadores de tesoura profissionais para fornecer outro contexto familiar para análise.
Ao trabalhar em grupos, as seguintes funções do aluno podem ser atribuídas:
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Especialista em Construção: Responsável por entender a estrutura do Grabber e demonstrar a operação da construção em diferentes pontos durante a atividade.
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Registrador: Responsável por documentar o feedback de toda a equipe dentro do caderno de engenharia.
Se os grupos forem maiores que dois, mais de um aluno pode compartilhar as responsabilidades da mesma função.
Uma rubrica de bloco de anotações de engenharia baseada em equipe está disponível clicando aqui (Google / .docx / .pdf) e uma rubrica de colaboração está disponível clicando aqui (Google / .docx / .pdf). Para uma rubrica para pontuar cadernos de engenharia individuais, clique aqui (Google / .docx / .pdf).
Passo 1: Examine o Grabber
Na Etapa 2 da compilação Grabber, você criou uma ligação anexando duas vigas juntas no centro usando um pino. Isso criou uma ligação de tesoura. Isso deve ser fácil de lembrar quando você pensa em como os lados da tesoura se movem em torno de um ponto central.
- Especialista em Construção: segure as extremidades das duas vigas inferiores em cada uma das suas mãos. Feche e abra o Grabber afastando as mãos e juntando-as novamente, semelhante ao uso de uma única tesoura, mas com as duas mãos.
- Gravador: esboce e explique em seu caderno de engenharia como os movimentos do Build Expert se comparam aos movimentos do Grabber. Compare a direção dos movimentos de cada feixe e identifique um padrão.
Dica: Veja como os pinos afetam os movimentos das vigas.
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Respostas
O padrão a ser observado é que, à medida que o Especialista em Construção move as extremidades do Agarrador para mais perto e mais longe, os pinos atuam como pontos de articulação e as vigas se movem para dentro e para fora, respectivamente.
Passo 2: Considere Estender o Grabber
O Grabber tem três ligações de tesoura. Adicionar mais ligações de tesoura permitiria que o agarrador levantasse ou estendesse ainda mais.
- Especialista em Construção: coloque o Grabber no chão para que fique meio aberto. Considere quanto tempo o Grabber seria se mais duas ligações de tesoura fossem adicionadas à construção. Você pode usar o comprimento das duas vigas inferiores para estimar.
- Gravador: esboce como seria a compilação estendida do Grabber. Explique por que adicionar mais duas ligações de tesoura pode não ser um bom plano de design. O que poderia mudar sobre como o Grabber funciona se mais duas ligações forem adicionadas à compilação?
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Respostas
Adicionar mais duas ligações de tesoura mudaria a quantidade de força necessária para controlar o Grabber e diminuiria a estabilidade da construção. O Grabber mais longo exigiria mais força para empurrar ou puxar. O peso adicionado também colocaria mais tensão nas vigas e especialmente nos pinos e, portanto, diminuiria sua estabilidade.
Motivar a discussão
P: Quando o usuário empurra as extremidades das alças do Grabber, a extremidade de agarramento se aproxima (aperta) ou se afasta (abre)?
R: A extremidade de agarrar aproxima-se (aperta ou agarra) quando o utilizador aproxima as pegas.
P: A força criada ao empurrar ou puxar as alças do Grabber sempre se move na mesma direção ou muda de direção? Se mudar de direção, onde a força muda de direção?
R: A força criada ao empurrar ou puxar as alças do Grabber muda de direção várias vezes cada uma no ponto de articulação ou na conexão fixada na construção.
P: À medida que mais ligações são adicionadas, como você pode melhorar a construção para torná-la mais rígida e estável?
R: Uma solução possível é usar vigas mais grossas para fornecer mais estabilidade (uma viga 2x4 em vez de uma viga 1x4 seria um exemplo). Outra solução possível é usar pinos mais longos (um 1x2 ou um 2x2 em vez de um Pino de Conector 1x1).
Estenda a sua aprendizagem
Para expandir esta atividade, explique aos alunos que uma alavanca simples é um exemplo de uma ligação de duas barras como uma ligação de tesoura. O aterramento é considerado um elo conectado a uma junta, ou fulcro, à alavanca. Na articulação de tesoura, não há uma junta criada por um fulcro, mas um ponto de articulação criado por um pino.
Peça aos alunos que explorem ligações mais complexas e registem os seus projetos/detalhes nos seus cadernos de engenharia.
Alguns exemplos de ligações mais complexas são:
- Link Binário
- Ligação ternária
- Elo Quaternário
- Elo Pentanário