المجال 03
علم الحركة
كيف تتحرك الآليات: التروس والوصلات والكامات
يصف علم الحركة (الكينماتيكا) الحركة: المواضع والمسارات والسرعات. ويبيّن كيف يمكن تحويل حركة إلى حركة أخرى.
ما ستتعلمه
- كيف تغيّر التروس السرعة والاتجاه
- كيف تكسب نسبة التروس قوةً على حساب السرعة
- كيف تحوّل الوصلات الحركة الدورانية إلى حركة ذهاب وإياب
- كيف تتتبّع مسار نقطة متحركة
أمثلة على التجارب
-
عشّق ترسًا صغيرًا بترس كبير، وعُدّ دورات كل منهما.
-
ابنِ آلية مرفق ومنزلقة، وراقب حركة المكبس.
-
غيّر طول إحدى الوصلات، ولاحظ كيف يتغير مسارها.
أشياء يمكنك بناؤها
-
علبة تروس لآلة رفع بطيئة وقوية
-
مكبس يحرّكه مرفق
-
آلية مسّاحة الزجاج الأمامي
توضّح هذه الأمثلة نوع العمل في هذا المجال. وقد تختلف الدروس المنشورة عنها.
جرّب نموذجًا صغيرًا
تعمل هذه النماذج الصغيرة هنا مباشرة في متصفحك، وتواصل العمل دون إنترنت بعد تحميل الصفحة. إنها نماذج تعليمية مبسّطة، وليست محرك المحاكاة في MEKALUMI.
نصيحة: اسحب الترس الأيسر لتديره بيدك.
سلسلة تروس
غيّر عدد الأسنان في كل ترس، ولاحظ كيف تتغير السرعة وقوة الدوران.
- نسبة التروس
- 1 : 2
- سرعة الخرج
- 15 دورة/دقيقة · أبطأ ×2
- قوة الدوران
- × 2
- الاتجاه
- عكس اتجاه المحرك
عندما يدير ترس صغير ترسًا كبيرًا، يدور الترس الكبير ببطء أكبر ولكن بقوة أكبر. وتستخدم آلات الرفع والدراجات والساعات هذه الفكرة.
النموذج: تروس مثالية بلا احتكاك ولا انزلاق. سرعة المحرك: 30 دورة/دقيقة.
ما تبسّطه المحاكاة
- يدرس علم الحركة الحركةَ، وغالبًا دون أن يسأل عن القوى التي تسببها.
- يُفترض أن القطع تتلاءم تمامًا، بلا فجوات ولا ارتخاء.
كل محاكاة تبسّط الواقع، ومعرفة كيف تفعل ذلك جزء من تعلّم الهندسة.
الصلة بالمواد الدراسية
الرياضيات (الأشكال الهندسية والنسب)، والفيزياء، والتصميم والتكنولوجيا
الصلة بالمجالات الأخرى
يقوم علم الحركة على الميكانيكا، وهو ضروري للروبوتات.
معلومة مفيدة
في الدراجة، تكسب السلسلة والتروس ذات الأحجام المختلفة قوةً على حساب السرعة عندما تصعد منحدرًا.