Domeniul 01
Mecanică
Forțe, mișcare și energie: regulile care stau la baza oricărei mașini
Mecanica explică de ce lucrurile se mișcă, accelerează, încetinesc sau stau pe loc. Ea stă la baza aproape oricărei mașini.
Cui i se potrivește
Tuturor celor care abia încep: copiilor cărora le place să împingă, să tragă, să rostogolească și să ridice lucruri și care vor să știe de ce acestea se mișcă.
Ce vei învăța
- Ce este o forță și cum se compun forțele
- Cum ne ajută frecarea și cum ne încurcă
- Cum ușurează munca pârghiile, scripeții și planurile înclinate
- Cum se transformă energia dintr-o formă în alta
Exemple de experimente
-
Lasă un cărucior să coboare pe planuri înclinate cu unghiuri diferite și compară-i viteza.
-
Mută punctul de sprijin al unei pârghii și găsește cea mai mică forță care ridică o încărcătură.
-
Schimbă suprafața de sub un bloc și observă cum frecarea îi modifică mișcarea.
Ce poți construi
-
Un plan înclinat cu un cărucior și un opritor
-
O pârghie care ridică o încărcătură grea
-
Un sistem simplu de scripeți
Aceste exemple arată ce fel de activități cuprinde acest domeniu. Lecțiile publicate pot fi diferite.
Încearcă un model mic
Aceste modele mici rulează chiar aici, în browserul tău, și continuă să funcționeze offline după ce pagina s-a încărcat. Sunt modele didactice simplificate, nu programul de simulare MEKALUMI.
Sfat: trage de roata din stânga ca s-o rotești cu mâna.
Angrenaj de roți dințate
Schimbă numărul de dinți ai fiecărei roți dințate. Urmărește cum se schimbă viteza și forța de rotire (momentul forței).
- Raport de transmisie
- 1 : 2
- Viteza la ieșire
- 15 rot/min · de 2 ori mai încet
- Forță de rotire
- × 2
- Sens
- Invers față de motor
Când o roată dințată mică antrenează una mare, roata mare se rotește mai încet, dar cu mai multă forță. Troliile, bicicletele și ceasurile folosesc această idee.
Model: roți dințate ideale, fără frecare și fără alunecare. Viteza motorului: 30 rot/min.
Ce simplifică simularea
- De obicei, corpurile sunt considerate perfect rigide: nu se deformează, nu crapă și nu se uzează.
- Frecarea și rezistența aerului urmează formule simple; lumea reală este mai complicată.
Orice simulare simplifică realitatea. Să înțelegi cum anume o simplifică face parte din învățarea ingineriei.
Legături cu materiile școlare
Fizică, matematică (unghiuri și rapoarte), educație fizică
Legături cu alte domenii
Mecanica stă la baza cinematicii, a structurilor și a roboticii.
Bine de știut
Se spune că Arhimede ar fi afirmat că, dacă ar avea o pârghie destul de lungă și un loc pe care să stea, ar putea urni Pământul.