Traducció feta amb IA, encara no revisada per parlants nadius — pot contenir errors. Com funcionen les traduccions

Àmbit 03

Cinemàtica

Com es mouen els mecanismes: engranatges, barres articulades i lleves

La cinemàtica descriu el moviment: posicions, trajectòries i velocitats. Mostra com un moviment es pot transformar en un altre.

A qui s’adreça

Estudiants a qui agraden els engranatges, les bicicletes i les joguines que es mouen, i que volen saber com un moviment es converteix en un altre.

Què aprendràs

  • Com els engranatges canvien la velocitat i el sentit de gir
  • Com la relació de transmissió permet guanyar força a canvi de velocitat
  • Com els sistemes de barres articulades transformen la rotació en un moviment de vaivé
  • Com seguir la trajectòria d’un punt en moviment

Experiments d’exemple

  1. Fes encaixar una roda dentada petita amb una de gran i compta les voltes que fa cadascuna.

  2. Munta un mecanisme de biela-manovella i observa com es mou el pistó.

  3. Canvia la longitud d’una barra i observa com en canvia la trajectòria.

Coses que pots construir

  • Una caixa d’engranatges per a un cabrestant lent i fort

  • Un pistó mogut per una manovella

  • Un mecanisme d’eixugaparabrisa

Aquests exemples mostren el tipus de treball d’aquest àmbit. Les lliçons publicades poden ser diferents.

Prova un petit model

Aquests models petits funcionen aquí mateix, al teu navegador, i continuen funcionant sense connexió un cop s’ha carregat la pàgina. Són models didàctics simplificats, no el programa de simulació de MEKALUMI.

Tren d’engranatges

Consell: arrossega l’engranatge de l’esquerra per fer-lo girar amb la mà.

Tren d’engranatges

Canvia el nombre de dents de cada engranatge. Observa com canvien la velocitat i el moment de força (la força de gir).

12
24
Relació de transmissió
1 : 2
Velocitat de sortida
15 rpm · 2 vegades més lent
Moment de força
× 2
Sentit
Contrari al del motor

Quan un engranatge petit en fa girar un de gran, el gran gira més a poc a poc però amb més força. Els cabrestants, les bicicletes i els rellotges fan servir aquesta idea.

Model: engranatges ideals, sense fregament ni lliscament. Velocitat del motor: 30 rpm.

Què simplifica la simulació

  • La cinemàtica estudia el moviment, sovint sense preguntar-se quines forces el causen.
  • Se suposa que les peces encaixen perfectament, sense escletxes ni joc.

Tota simulació simplifica la realitat. Saber com ho fa forma part d’aprendre enginyeria.

Relació amb les matèries escolars

Matemàtiques (geometria i proporcions), física, disseny i tecnologia

Connexions amb altres àmbits

La cinemàtica es basa en la mecànica i és essencial per a la robòtica.

Bo de saber

En una bicicleta, la cadena i els plats i pinyons de mides diferents et fan guanyar força a canvi de velocitat quan vas costa amunt.

Àmbits relacionats

  • Àmbit 01

    Mecànica

    Forces, moviment i energia: les regles que hi ha darrere de cada màquina

  • Àmbit 08

    Robòtica

    Màquines que perceben, decideixen i es mouen

Tria una llengua

S’està carregant la llista de llengües…