Gebied 03
Kinematika
Hoe meganismes beweeg: ratte, stange en nokke
Kinematika beskryf beweging: posisies, bane en snelhede. Dit wys hoe een beweging in ’n ander omgesit kan word.
Wat jy sal leer
- Hoe ratte spoed en rigting verander
- Hoe ’n ratverhouding spoed vir krag inruil
- Hoe stangstelsels ’n draaibeweging in ’n heen-en-weergaande beweging omsit
- Hoe om die baan van ’n bewegende punt te volg
Voorbeeldeksperimente
-
Laat ’n klein rat in ’n groot een ingryp en tel hoeveel keer elkeen draai.
-
Bou ’n kruk met ’n glyer en kyk hoe die suier beweeg.
-
Verander die lengte van ’n stang en kyk hoe sy baan verander.
Dinge wat jy kan bou
-
’n Ratkas vir ’n stadige, sterk wenas
-
’n Suier wat deur ’n kruk aangedryf word
-
’n Ruitveërmeganisme
Hierdie voorbeelde wys die soort werk in hierdie gebied. Die gepubliseerde lesse kan verskil.
Probeer ’n klein model
Hierdie klein modelle loop reg hier in jou blaaier en werk vanlyn verder sodra die bladsy gelaai is. Dit is vereenvoudigde onderrigmodelle, nie MEKALUMI se simulasie-enjin nie.
Wenk: sleep die linkerrat om dit met die hand te draai.
Ratstelsel
Verander die aantal tande van elke rat. Kyk hoe die spoed en die draaikrag verander.
- Ratverhouding
- 1 : 2
- Uitsetspoed
- 15 opm · 2 keer stadiger
- Draaikrag
- × 2
- Rigting
- Teenoorgesteld aan die motor
Wanneer ’n klein rat ’n groot rat aandryf, draai die groot rat stadiger, maar met meer krag. Wenasse, fietse en horlosies gebruik hierdie idee.
Model: ideale ratte, sonder wrywing en sonder om te gly. Motorspoed: 30 opm.
Wat die simulasie vereenvoudig
- Kinematika bestudeer beweging, dikwels sonder om te vra watter kragte dit veroorsaak.
- Daar word aanvaar dat onderdele perfek pas, sonder gapings of speling.
Elke simulasie vereenvoudig die werklikheid. Om te verstaan hoe dit vereenvoudig word, is deel daarvan om ingenieurswese te leer.
Verband met skoolvakke
Wiskunde (meetkunde en verhoudings), fisika, ontwerp en tegnologie
Verbande met ander gebiede
Kinematika bou voort op meganika en is noodsaaklik vir robotika.
Goed om te weet
Op ’n fiets ruil die ketting en die ratte van verskillende groottes spoed vir krag in wanneer jy opdraand ry.