Tekoälyn tekemä käännös, jota äidinkieliset puhujat eivät ole vielä tarkistaneet — siinä voi olla virheitä. Miten käännökset toimivat

Ala 03

Kinematiikka

Miten mekanismit liikkuvat: hammaspyörät, vivustot ja nokat

Kinematiikka kuvaa liikettä: paikkoja, liikeratoja ja nopeuksia. Se näyttää, miten yksi liike voidaan muuttaa toiseksi.

Kenelle ala sopii

Oppijoille, jotka pitävät hammaspyöristä, polkupyöristä ja liikkuvista leluista ja haluavat tietää, miten yksi liike muuttuu toiseksi.

Mitä opit

  • Miten hammaspyörät muuttavat nopeutta ja suuntaa
  • Miten välityssuhde antaa lisää voimaa nopeuden kustannuksella
  • Miten vivustot muuttavat pyörimisliikkeen edestakaiseksi liikkeeksi
  • Miten liikkuvan pisteen rataa seurataan

Esimerkkikokeita

  1. Aseta pieni ja iso hammaspyörä hampaat lomittain ja laske kummankin kierrokset.

  2. Rakenna kampimekanismi (kampi ja liukukappale) ja katso, miten mäntä liikkuu.

  3. Muuta mekanismin yhden tangon pituutta ja katso, miten sen liikerata muuttuu.

Mitä voit rakentaa

  • Vaihteisto hitaalle mutta voimakkaalle vintturille

  • Kammen liikuttama mäntä

  • Tuulilasinpyyhkimen mekanismi

Nämä esimerkit näyttävät, millaista työtä tällä alalla tehdään. Julkaistut oppitunnit voivat poiketa niistä.

Kokeile pientä mallia

Nämä pienet mallit toimivat suoraan selaimessasi, ja kun sivu on latautunut, ne toimivat myös ilman verkkoyhteyttä. Ne ovat yksinkertaistettuja opetusmalleja, eivät MEKALUMIn varsinaisia simulointiohjelmia.

Hammaspyörävälitys

Vinkki: vedä vasenta hammaspyörää, niin voit pyörittää sitä käsin.

Hammaspyörävälitys

Muuta kunkin hammaspyörän hammaslukua. Katso, miten nopeus ja kiertävä voima (vääntömomentti) muuttuvat.

12
24
Välityssuhde
1 : 2
Vedettävän pyörän nopeus
15 rpm · 2× hitaampi
Kiertävä voima
× 2
Suunta
Vastakkainen moottoriin nähden

Kun pieni hammaspyörä pyörittää isoa, iso pyörä pyörii hitaammin mutta suuremmalla voimalla. Vintturit, polkupyörät ja kellot hyödyntävät tätä periaatetta.

Malli: ihanteelliset hammaspyörät ilman kitkaa tai luistoa. Moottorin pyörimisnopeus: 30 rpm.

Mitä simulaatio yksinkertaistaa

  • Kinematiikka tutkii liikettä usein kysymättä, mitkä voimat sen aiheuttavat.
  • Osien oletetaan sopivan toisiinsa täydellisesti, ilman rakoja tai välystä.

Jokainen simulaatio yksinkertaistaa todellisuutta. Tekniikan oppimiseen kuuluu myös sen tietäminen, miten se yksinkertaistaa.

Yhteydet kouluaineisiin

Matematiikka (geometria ja suhteet), fysiikka, muotoilu ja teknologia

Yhteydet muihin aloihin

Kinematiikka perustuu mekaniikkaan ja on välttämätöntä robotiikassa.

Hyvä tietää

Polkupyörässä ketju ja erikokoiset ketjupyörät antavat lisää voimaa nopeuden kustannuksella, kun ajat ylämäkeen.

Lähialat

  • Ala 01

    Mekaniikka

    Voimat, liike ja energia: säännöt, joiden mukaan jokainen kone toimii

  • Ala 08

    Robotiikka

    Koneet, jotka aistivat, päättävät ja liikkuvat

Valitse kieli

Kieliluetteloa ladataan…