Област 01
Механика
Сили, движение и енергия: правилата, по които работи всяка машина
Механиката обяснява защо предметите се движат, ускоряват, забавят или остават неподвижни. Тя е основата на почти всяка машина.
За кого е подходяща
За всички начинаещи: деца, които обичат да бутат, дърпат, търкалят и повдигат предмети и искат да разберат защо те се движат.
Какво ще научите
- Какво е сила и как се събират силите
- Как триенето помага и как пречи
- Как лостовете, макарите и наклонените равнини улесняват работата
- Как енергията се превръща от един вид в друг
Примерни експерименти
-
Пуснете количка по наклонени равнини с различен наклон и сравнете скоростта ѝ.
-
Преместете опорната точка на лоста и намерете най-малката сила, която повдига товара.
-
Сменете повърхността под бруса и вижте как триенето променя движението му.
Какво можете да построите
-
Наклонена равнина с количка и ограничител
-
Лост, който повдига тежък товар
-
Проста система от макари
Тези примери показват каква работа се върши в тази област. Публикуваните уроци може да се различават.
Изпробвайте малък модел
Тези малки модели работят направо във вашия браузър и продължават да работят без интернет, след като страницата се зареди. Те са опростени учебни модели, а не симулационното ядро на MEKALUMI.
Съвет: плъзнете лявото колело, за да го завъртите на ръка.
Зъбна предавка
Променете броя на зъбите на всяко зъбно колело. Наблюдавайте как се променят скоростта и въртящият момент.
- Предавателно отношение
- 1 : 2
- Изходна скорост
- 15 об/мин · 2 пъти по-бавно
- Въртящ момент
- × 2
- Посока
- Обратна на двигателя
Когато малко зъбно колело задвижва голямо, голямото се върти по-бавно, но с по-голям въртящ момент. Лебедките, велосипедите и часовниците използват тази идея.
Модел: идеални зъбни колела без триене и приплъзване. Скорост на двигателя: 30 об/мин.
Какво опростява симулацията
- Телата обикновено се разглеждат като абсолютно твърди: те не се вдлъбват, не се пукат и не се износват.
- Триенето и съпротивлението на въздуха се описват с прости формули; в истинския свят нещата са по-сложни.
Всяка симулация опростява действителността. Част от изучаването на инженерството е да разберете как точно я опростява.
Връзки с учебните предмети
Физика, математика (ъгли и съотношения), спорт
Връзки с други области
Механиката е основа за кинематиката, конструкциите и роботиката.
Полезно е да знаете
Според преданието Архимед твърдял, че с достатъчно дълъг лост и място, където да застане, би могъл да премести Земята.