Obor 01
Mechanika
Síly, pohyb a energie: pravidla, na kterých stojí každý stroj
Mechanika vysvětluje, proč se věci pohybují, zrychlují, zpomalují nebo zůstávají v klidu. Je základem téměř každého stroje.
Pro koho se hodí
Všichni začátečníci: děti, které rády tlačí, táhnou, koulejí a zvedají věci a chtějí vědět, proč se pohybují.
Co se naučíte
- Co je síla a jak se síly skládají
- Jak tření pomáhá a jak překáží
- Jak páky, kladky a nakloněné roviny usnadňují práci
- Jak se energie mění z jedné formy na jinou
Ukázkové pokusy
-
Nechte vozík sjet po nakloněných rovinách s různým sklonem a porovnejte jeho rychlost.
-
Posouvejte opěrný bod páky a najděte nejmenší sílu, která zvedne břemeno.
-
Změňte povrch pod kvádrem a sledujte, jak tření mění jeho pohyb.
Co můžete postavit
-
Nakloněná rovina s vozíkem a zarážkou
-
Páka, která zvedne těžké břemeno
-
Jednoduchý kladkostroj
Tyto příklady ukazují, o jaký druh práce v tomto oboru jde. Zveřejněné lekce se mohou lišit.
Vyzkoušejte malý model
Tyto malé modely běží přímo ve vašem prohlížeči a po načtení stránky fungují i bez internetu (offline). Jsou to zjednodušené výukové modely, nikoli simulační jádro MEKALUMI.
Tip: táhněte levé kolo a otáčejte jím ručně.
Ozubený převod
Měňte počet zubů na každém ozubeném kole. Sledujte, jak se mění rychlost a točivý moment.
- Převodový poměr
- 1 : 2
- Výstupní rychlost
- 15 ot/min · 2× pomaleji
- Točivý moment
- × 2
- Směr
- Opačně než motor
Když malé ozubené kolo pohání velké, velké kolo se otáčí pomaleji, ale s větší silou. Tento princip využívají navijáky, jízdní kola i hodiny.
Model: ideální ozubená kola bez tření a prokluzu. Otáčky motoru: 30 ot/min.
Co simulace zjednodušuje
- Tělesa se obvykle považují za dokonale tuhá: nepromáčknou se, nepraskají ani se neopotřebovávají.
- Tření a odpor vzduchu se řídí jednoduchými vzorci; skutečný svět je složitější.
Každá simulace zjednodušuje skutečnost. Pochopit, jak to dělá, je součástí učení se inženýrství.
Vazba na školní předměty
Fyzika, matematika (úhly a poměry), tělesná výchova
Propojení s dalšími obory
Mechanika je základem kinematiky, konstrukcí a robotiky.
Dobré vědět
Archimédés prý tvrdil, že s dostatečně dlouhou pákou a místem, kde by mohl stát, by pohnul Zemí.