Sritis 01
Mechanika
Jėgos, judėjimas ir energija: taisyklės, kuriomis remiasi kiekviena mašina
Mechanika paaiškina, kodėl daiktai juda, greitėja, lėtėja ar stovi vietoje. Ji yra beveik kiekvienos mašinos pagrindas.
Kam tinka
Visiems pradedantiesiems: vaikams, kurie mėgsta stumti, traukti, ridenti ir kelti daiktus ir nori sužinoti, kodėl šie juda.
Ko išmoksi
- Kas yra jėga ir kaip jėgos sudedamos
- Kaip trintis padeda ir kaip ji trukdo
- Kaip svertai, skridiniai ir nuožulniosios plokštumos palengvina darbą
- Kaip viena energijos rūšis virsta kita
Eksperimentų pavyzdžiai
-
Nuridenk vežimėlį nuo įvairaus nuolydžio nuožulniųjų plokštumų ir palygink jo greitį.
-
Perkelk sverto atramos tašką ir rask mažiausią jėgą, kuria galima pakelti krovinį.
-
Pakeisk paviršių po tašeliu ir pažiūrėk, kaip trintis keičia jo judėjimą.
Ką gali sukonstruoti
-
Nuožulnioji plokštuma su vežimėliu ir stabdikliu
-
Svertas, keliantis sunkų krovinį
-
Paprasta skridinių sistema
Šie pavyzdžiai parodo, kokio pobūdžio darbai atliekami šioje srityje. Paskelbtos pamokos gali skirtis.
Išbandyk nedidelį modelį
Šie nedideli modeliai veikia tiesiog tavo naršyklėje ir, puslapiui įsikėlus, toliau veikia net be interneto. Tai supaprastinti mokomieji modeliai, o ne MEKALUMI modeliavimo programa.
Patarimas: vilk kairįjį krumpliaratį, kad pasuktum jį ranka.
Krumpliaratinė pavara
Keisk kiekvieno krumpliaračio dantų skaičių. Stebėk, kaip keičiasi greitis ir jėgos momentas.
- Perdavimo skaičius
- 1 : 2
- Varomojo krumpliaračio greitis
- 15 rpm · 2× lėčiau
- Jėgos momentas
- × 2
- Kryptis
- Priešinga variklio krypčiai
Kai mažas krumpliaratis suka didelį, didysis sukasi lėčiau, bet su didesne jėga. Šią idėją naudoja gervės, dviračiai ir laikrodžiai.
Modelis: idealūs krumpliaračiai be trinties ir praslydimo. Variklio greitis: 30 rpm.
Ką supaprastina modeliavimas
- Daiktai paprastai laikomi visiškai standžiais: jie neįlinksta, neįtrūksta ir nesusidėvi.
- Trintis ir oro pasipriešinimas apskaičiuojami pagal paprastas formules; tikrovėje viskas kur kas painiau.
Kiekvienas modeliavimas supaprastina tikrovę. Žinoti, kaip jis tai daro, – inžinerijos mokymosi dalis.
Sąsajos su mokomaisiais dalykais
Fizika, matematika (kampai ir santykiai), fizinis ugdymas
Sąsajos su kitomis sritimis
Mechanika yra kinematikos, konstrukcijų ir robotikos pagrindas.
Verta žinoti
Pasakojama, kad Archimedas tvirtino, jog turėdamas pakankamai ilgą svertą ir vietą, kur atsistoti, galėtų pajudinti Žemę.