การคำนวณอัตราส่วนเกียร์สามตัว
เคล็ดลับสำหรับครู
-
คำศัพท์
ตัว นับ: ส่วนบนของเศษส่วน
ตัว ส่วน: ส่วนล่างของเศษส่วน
ตอนนี้คุณได้คำนวณอัตราส่วนเกียร์ผสมจากอัตราส่วนเกียร์สองตัวแล้วตอนนี้เราจะคำนวณอัตราส่วนเกียร์ผสมจากอัตราส่วนเกียร์สามตัว!
คุณจะทำงานเป็นกลุ่มกลุ่มละ 4 คนเพื่อคำนวณอัตราส่วนเกียร์และกำหนดข้อได้เปรียบทางกลที่เกิดขึ้น
การคำนวณ 2
เคล็ดลับสำหรับครู
- การลดความซับซ้อนของ
เศษส่วน
นักเรียนมักประสบปัญหาเมื่อทำให้เศษส่วนง่ายขึ้น 12/60 และ 36/12 จะทำให้ง่ายขึ้นอย่างสม่ำเสมอด้วย 1 ในตัวเศษหรือตัวส่วน
อย่างไรก็ตาม 60/36 ไม่ได้ลดรูปอย่างสม่ำเสมอด้วย 1 ทั้งในตัวเศษหรือตัวส่วน ตรวจสอบให้แน่ใจว่านักเรียนตระหนักว่าเศษส่วนนี้สามารถลดรูปได้มากที่สุดคือ 5/3 โดยการดำน้ำแต่ละส่วนของเศษส่วนโดย 12
กรอกข้อมูลการคำนวณที่ขาดหายไปจากตารางอัตราส่วนเกียร์ โปรดทราบว่าแต่ละคนควรคำนวณตามบทบาทของตนเอง
- บทบาทที่ 1: คำนวณอัตราส่วนเกียร์ 1 แถวของตารางข้างต้น แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
- บทบาทที่ 2: คำนวณอัตราส่วนเกียร์ 2 แถวของตารางข้างต้น แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
- บทบาทที่ 3: คำนวณอัตราส่วนเกียร์ 3 แถวของตารางข้างต้น แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
- บทบาทที่ 4: คำนวณแถวอัตราส่วนผลลัพธ์ของตารางข้างต้น ตรวจสอบการคำนวณจากอัตราส่วนเกียร์ 1, 2 และ 3 ก่อนที่จะคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของสารประกอบสุดท้าย แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
- บทบาททั้งหมด: คำนวณแถว Advantage ของตารางข้างต้น แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
กล่องเครื่องมือครู
- การ
แก้ปัญหา
สิ่งที่มีให้คือตารางคำตอบต่อไปนี้สำหรับการคำนวณ 2 ข้อได้เปรียบทางกลสำหรับการคำนวณ 2 คืออัตราส่วน 1: 1 จึงส่งผลให้เกิดการถ่ายโอนพลังงาน
กล่องเครื่องมือครู
-
หยุดและพูดคุย
อัตราส่วน 1: 1 อาจทำได้โดยใช้เพียงสองเกียร์ที่มีขนาดเท่ากัน เริ่มการสนทนาโดยขอให้นักเรียนทำสิ่งต่อไปนี้:
-
อัตราส่วนเกียร์ 1: 1 จะเป็นประโยชน์ต่อหุ่นยนต์เมื่อใด?
-
อัตราส่วนเกียร์ทั้งสามจำเป็นสำหรับการบรรลุอัตราส่วนเกียร์ของสารประกอบที่ 1: 1 หรือไม่? ถ้าไม่ใช่คุณสามารถยกตัวอย่างของเกียร์ที่ใช้เกียร์น้อยลงได้หรือไม่?
-
คุณช่วยอธิบายในประโยคได้ไหมว่าอัตราทดเกียร์ 1: 1 เกี่ยวกับจำนวนครั้งที่ผู้หญิงแต่ละคนจะหมุน? (คำแนะนำ: เฟืองขับ __ T (อินพุต) จะหมุนหนึ่งครั้งเพื่อให้เฟืองขับ __ T (เอาต์พุต) หมุนหนึ่งครั้งเช่นกัน)
การคำนวณ 3
กรอกข้อมูลการคำนวณที่ขาดหายไปจากตารางอัตราส่วนเกียร์ โปรดทราบว่าแต่ละคนควรคำนวณตามบทบาทของตนเอง
- บทบาทที่ 1: คำนวณอัตราส่วนเกียร์ 1 แถวของตารางข้างต้น แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
- บทบาทที่ 2: คำนวณอัตราส่วนเกียร์ 2 แถวของตารางข้างต้น แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
- บทบาทที่ 3: คำนวณอัตราส่วนเกียร์ 3 แถวของตารางข้างต้น แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
- บทบาทที่ 4: คำนวณแถวอัตราส่วนผลลัพธ์ของตารางข้างต้น ตรวจสอบการคำนวณจากอัตราส่วนเกียร์ 1, 2 และ 3 ก่อนที่จะคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของสารประกอบสุดท้าย แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
- บทบาททั้งหมด: คำนวณแถว Advantage ของตารางข้างต้น แสดงผลงานทั้งหมดในสมุดบันทึกวิศวกรรมของคุณ
กล่องเครื่องมือครู
- การ
แก้ปัญหา
สิ่งที่มีให้คือตารางคำตอบต่อไปนี้สำหรับการคำนวณ 3 ข้อได้เปรียบเชิงกลสำหรับการคำนวณ 3 คืออัตราส่วน 1:25 ดังนั้นจึงส่งผลให้ความเร็วเพิ่มขึ้น
กล่องเครื่องมือครู
- ข้อได้เปรียบ
ทางกล
ตอนนี้นักเรียนได้คำนวณอัตราส่วนเกียร์ที่ส่งผลให้ข้อได้เปรียบทางกลทั้งสามประเภท (การถ่ายโอนพลังความเร็วที่เพิ่มขึ้นและแรงบิดที่เพิ่มขึ้น) กระตุ้นให้นักเรียนทบทวนการคำนวณจากสมุดบันทึกวิศวกรรมของพวกเขา ขอให้นักเรียนระบุรูปแบบที่สังเกตเห็น ถามคำถามต่อไปนี้กับนักเรียน:
ถาม: คุณสังเกตเห็นรูปแบบใดเมื่อคำนวณอัตราส่วนที่ส่งผลให้เกิดการถ่ายโอนอำนาจ
ตอบ: คำตอบอาจแตกต่างกันไปแต่นักเรียนควรทราบว่าอัตราส่วนเฟืองผสมจะลดลงเหลือเศษส่วน 1/1
ถาม: คุณสังเกตเห็นรูปแบบใดเมื่อคำนวณอัตราส่วนที่ส่งผลให้ความเร็วเพิ่มขึ้น
ตอบ: คำตอบอาจแตกต่างกันไปแต่นักเรียนควรทราบว่าส่วนแรกของอัตราส่วนที่แสดงด้วยตัวเศษของเศษส่วนจะเป็นจำนวนที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับส่วนที่สองของอัตราส่วนหรือตัวส่วนของเศษส่วน กล่าวอีกนัยหนึ่งเกียร์อินพุตการขับขี่จะหมุนน้อยลงเมื่อเทียบกับเกียร์เอาต์พุตที่ขับเคลื่อน
ถาม: คุณสังเกตเห็นรูปแบบใดเมื่อคำนวณอัตราส่วนที่ส่งผลให้แรงบิดเพิ่มขึ้น
ตอบ: คำตอบอาจแตกต่างกันไปแต่นักเรียนควรทราบว่าส่วนที่สองของอัตราส่วนที่แทนด้วยตัวส่วนของเศษส่วนจะเป็นจำนวนที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับส่วนแรกของอัตราส่วนหรือตัวเศษของเศษส่วน กล่าวอีกนัยหนึ่งเกียร์อินพุตการขับขี่จะหมุนมากขึ้นเมื่อเทียบกับเกียร์เอาต์พุตที่ขับเคลื่อน
ถาม: ความสัมพันธ์โดยรวมระหว่างความเร็วและแรงบิดเป็นอย่างไร?
ตอบ: เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นแรงบิดจะลดลงและในทางกลับกัน สิ่งนี้สามารถเห็นได้โดยอัตราส่วนเกียร์ตามลำดับของพวกมัน