Bidang 01
Mekanik
Daya, gerakan dan tenaga: peraturan di sebalik setiap mesin
Mekanik menerangkan mengapa sesuatu bergerak, bertambah laju, menjadi perlahan atau kekal pegun. Mekanik ialah asas bagi hampir setiap mesin.
Perkara yang akan anda pelajari
- Apakah daya dan bagaimana daya-daya bergabung
- Bagaimana geseran membantu, dan bagaimana ia menghalang
- Bagaimana tuas, takal dan landasan condong memudahkan kerja
- Bagaimana tenaga berubah daripada satu bentuk kepada bentuk lain
Contoh eksperimen
-
Lepaskan troli menuruni landasan condong yang berlainan sudut dan bandingkan kelajuannya.
-
Gerakkan fulkrum tuas dan cari daya terkecil yang dapat mengangkat beban.
-
Tukar permukaan di bawah sebuah bongkah dan lihat bagaimana geseran mengubah gerakannya.
Perkara yang boleh anda bina
-
Landasan condong dengan troli dan penahan
-
Tuas yang mengangkat beban berat
-
Sistem takal ringkas
Contoh-contoh ini menunjukkan jenis kerja dalam bidang ini. Pelajaran yang diterbitkan mungkin berbeza.
Cuba model kecil
Model kecil ini berjalan di sini, dalam pelayar anda, dan tetap berfungsi di luar talian setelah halaman dimuatkan. Model ini ialah model pengajaran ringkas, bukan enjin simulasi MEKALUMI.
Petua: seret gear kiri untuk memutarnya dengan tangan.
Sistem gear
Ubah bilangan gigi pada setiap gear. Perhatikan bagaimana kelajuan dan daya putaran berubah.
- Nisbah gear
- 1 : 2
- Kelajuan output
- 15 rpm · 2 kali lebih perlahan
- Daya putaran
- × 2
- Arah
- Bertentangan arah dengan motor
Apabila gear kecil memacu gear besar, gear besar berputar lebih perlahan tetapi dengan daya yang lebih besar. Mesin win, basikal dan jam menggunakan idea ini.
Model: gear unggul tanpa geseran atau gelinciran. Kelajuan motor: 30 rpm.
Apa yang dipermudahkan oleh simulasi
- Objek biasanya dianggap tegar sepenuhnya: ia tidak kemik, retak atau haus.
- Geseran dan rintangan udara mengikut formula yang ringkas; dunia sebenar lebih rumit.
Setiap simulasi mempermudahkan realiti. Mengetahui cara ia berbuat demikian ialah sebahagian daripada pembelajaran kejuruteraan.
Kaitan dengan mata pelajaran sekolah
Fizik, matematik (sudut dan nisbah), sukan
Kaitan dengan bidang lain
Mekanik ialah asas bagi kinematik, struktur dan robotik.
Info berguna
Archimedes dikatakan pernah mendakwa bahawa dengan tuas yang cukup panjang dan tempat untuk berdiri, dia boleh menggerakkan Bumi.