01. joma
Mehānika
Spēki, kustība un enerģija: likumi, uz kuriem balstās ikviena mašīna
Mehānika izskaidro, kāpēc priekšmeti kustas, paātrinās, palēninās vai paliek uz vietas. Tā ir gandrīz katras mašīnas pamats.
Kam šī joma piemērota
Ikvienam iesācējam: bērniem, kuriem patīk stumt, vilkt, ripināt un celt priekšmetus un kuri grib zināt, kāpēc tie kustas.
Ko tu apgūsi
- Kas ir spēks un kā spēki saskaitās
- Kā berze palīdz un kā tā traucē
- Kā sviras, trīši un slīpās plaknes atvieglo darbu
- Kā enerģija pārvēršas no viena veida citā
Eksperimentu piemēri
-
Palaid ratiņus lejup pa slīpām plaknēm ar dažādiem slīpuma leņķiem un salīdzini to ātrumu.
-
Pārvieto sviras atbalsta punktu un atrodi mazāko spēku, ar kuru var pacelt kravu.
-
Maini virsmu zem klucīša un vēro, kā berze maina tā kustību.
Ko tu vari uzbūvēt
-
Slīpā plakne ar ratiņiem un atduri
-
Svira, kas paceļ smagu kravu
-
Vienkārša trīšu sistēma
Šie piemēri parāda, kāds darbs notiek šajā jomā. Publicētās nodarbības var atšķirties.
Izmēģini nelielu modeli
Šie nelielie modeļi darbojas tepat tavā pārlūkā un turpina darboties bezsaistē, kad lapa ir ielādēta. Tie ir vienkāršoti mācību modeļi, nevis MEKALUMI simulācijas programma.
Padoms: velc kreiso zobratu, lai pagrieztu to ar roku.
Zobratu pārvads
Maini katra zobrata zobu skaitu. Vēro, kā mainās ātrums un spēka moments.
- Pārnesumskaitlis
- 1 : 2
- Izejas ātrums
- 15 rpm · 2× lēnāk
- Spēka moments
- × 2
- Virziens
- Pretējs motoram
Kad mazs zobrats griež lielu, lielais zobrats griežas lēnāk, bet ar lielāku spēka momentu. Šo principu izmanto vinčās, velosipēdos un pulksteņos.
Modelis: ideāli zobrati bez berzes un izslīdēšanas. Motora griešanās ātrums: 30 rpm.
Ko simulācija vienkāršo
- Ķermeņus parasti uzskata par absolūti cietiem: tie nedeformējas, neplaisā un nenodilst.
- Berzi un gaisa pretestību apraksta vienkāršas formulas; īstajā pasaulē viss ir sarežģītāk.
Katra simulācija vienkāršo realitāti. Zināt, kā tieši tā to dara, ir daļa no inženierijas apguves.
Saistība ar mācību priekšmetiem
Fizika, matemātika (leņķi un attiecības), sports
Saistība ar citām jomām
Mehānika ir pamats kinemātikai, konstrukcijām un robotikai.
Noderīgi zināt
Stāsta, ka Arhimēds esot apgalvojis: ja viņam būtu pietiekami gara svira un vieta, kur nostāties, viņš varētu pakustināt Zemi.