Područje 01
Mehanika
Sile, gibanje i energija: pravila na kojima počiva svaki stroj
Mehanika objašnjava zašto se predmeti gibaju, ubrzavaju, usporavaju ili miruju. Ona je temelj gotovo svakog stroja.
Kome odgovara
Svima koji tek počinju: djeci koja vole gurati, vući, kotrljati i podizati stvari i žele znati zašto se one gibaju.
Što ćeš naučiti
- Što je sila i kako se sile zbrajaju
- Kako trenje pomaže, a kako smeta
- Kako poluge, koloturi i kosine olakšavaju rad
- Kako energija prelazi iz jednog oblika u drugi
Primjeri pokusa
-
Pusti kolica niz kosine različitih nagiba i usporedi njihove brzine.
-
Pomiči uporište poluge i pronađi najmanju silu koja podiže teret.
-
Promijeni podlogu ispod kvadra i pogledaj kako trenje mijenja njegovo gibanje.
Što možeš izgraditi
-
Kosina s kolicima i graničnikom
-
Poluga koja podiže težak teret
-
Jednostavan sustav kolotura
Ovi primjeri pokazuju kakav se rad obavlja u ovom području. Objavljene lekcije mogu se razlikovati.
Isprobaj mali model
Ovi mali modeli rade izravno u tvom pregledniku i nastavljaju raditi bez interneta nakon što se stranica učita. To su pojednostavljeni nastavni modeli, a ne simulacijski program MEKALUMI.
Savjet: povuci lijevi zupčanik da ga okreneš rukom.
Zupčani prijenos
Promijeni broj zubi na svakom zupčaniku. Promatraj kako se mijenjaju brzina i zakretni moment.
- Prijenosni omjer
- 1 : 2
- Izlazna brzina
- 15 okr/min · 2× sporije
- Zakretni moment
- × 2
- Smjer
- Suprotan smjeru motora
Kad mali zupčanik pokreće veliki, veliki se okreće sporije, ali većom silom. Tu zamisao koriste vitla, bicikli i satovi.
Model: idealni zupčanici bez trenja i proklizavanja. Brzina motora: 30 okr/min.
Što simulacija pojednostavljuje
- Tijela se obično smatraju savršeno krutima: ne deformiraju se, ne pucaju i ne troše se.
- Trenje i otpor zraka slijede jednostavne formule; stvarni je svijet zamršeniji.
Svaka simulacija pojednostavljuje stvarnost. Razumjeti kako to čini dio je učenja inženjerstva.
Veze sa školskim predmetima
Fizika, matematika (kutovi i omjeri), sport
Veze s drugim područjima
Mehanika je temelj kinematike, konstrukcija i robotike.
Dobro je znati
Kaže se da je Arhimed tvrdio da bi, uz dovoljno dugu polugu i mjesto na kojem bi stajao, mogao pomaknuti Zemlju.