Področje 03
Kinematika
Kako se gibljejo mehanizmi: zobniki, ročice in odmikači
Kinematika opisuje gibanje: lege, tire in hitrosti. Pokaže, kako lahko eno gibanje spremenimo v drugo.
Komu ustreza
Učencem, ki imajo radi zobnike, kolesa in premične igrače ter želijo vedeti, kako se eno gibanje spremeni v drugo.
Kaj se naučiš
- Kako zobniki spreminjajo hitrost in smer
- Kako prestavno razmerje zamenja hitrost za silo
- Kako zglobni mehanizmi spremenijo vrtenje v gibanje sem in tja
- Kako spremljati tir gibajoče se točke
Primeri poskusov
-
Majhen zobnik spoji z velikim in preštej, kolikokrat se zavrti vsak od njiju.
-
Sestavi ročico in drsnik ter opazuj, kako se premika bat.
-
Spremeni dolžino ročice in opazuj, kako se spremeni njen tir.
Kaj lahko zgradiš
-
Gonilo za počasen, a močan vitel
-
Bat, ki ga poganja ročica
-
Mehanizem brisalnika vetrobranskega stekla
Ti primeri kažejo, kakšno delo poteka na tem področju. Objavljene lekcije se lahko od njih razlikujejo.
Preizkusi majhen model
Ti majhni modeli delujejo kar tukaj, v tvojem brskalniku, in ko se stran enkrat naloži, delujejo tudi brez interneta. So poenostavljeni učni modeli, ne simulacijski program MEKALUMI.
Namig: povleci levi zobnik, da ga zavrtiš z roko.
Zobniški prenos
Spremeni število zob na vsakem zobniku. Opazuj, kako se spreminjata hitrost in navor.
- Prestavno razmerje
- 1 : 2
- Izhodna hitrost
- 15 vrt/min · 2-krat počasneje
- Navor
- × 2
- Smer
- Nasprotna kot pri motorju
Ko majhen zobnik poganja velikega, se veliki vrti počasneje, a z večjo silo. To zamisel uporabljajo vitli, kolesa in ure.
Model: idealni zobniki brez trenja in zdrsa. Hitrost motorja: 30 vrt/min.
Kaj simulacija poenostavi
- Kinematika proučuje gibanje, pogosto ne da bi se spraševala, katere sile ga povzročajo.
- Predpostavljamo, da se deli popolnoma prilegajo, brez rež in zračnosti.
Vsaka simulacija poenostavi resničnost. Vedeti, kako to stori, je del učenja inženirstva.
Povezave s šolskimi predmeti
Matematika (geometrija in razmerja), fizika, tehnika in tehnologija
Povezave z drugimi področji
Kinematika gradi na mehaniki in je nujna za robotiko.
Dobro je vedeti
Ko se s kolesom pelješ v klanec, veriga in različno veliki zobniki zamenjajo hitrost za silo.