Eneo 01
Mekaniki
Nguvu, mwendo na nishati: kanuni zilizo nyuma ya kila mashine
Mekaniki inaeleza kwa nini vitu husogea, huongeza kasi, hupunguza kasi au hubaki vimetulia. Ndiyo msingi wa karibu kila mashine.
Utakachojifunza
- Nguvu ni nini, na jinsi nguvu kadhaa zinavyoungana
- Jinsi msuguano unavyosaidia, na jinsi unavyokwamisha
- Jinsi wenzo, kapi na mteremko vinavyorahisisha kazi
- Jinsi nishati inavyobadilika kutoka umbo moja hadi jingine
Mifano ya majaribio
-
Acha kigari kishuke kwenye miteremko yenye pembe tofauti, kisha ulinganishe kasi yake.
-
Sogeza egemeo la wenzo na utafute nguvu ndogo kabisa inayoweza kuinua mzigo.
-
Badilisha uso ulio chini ya kitalu na uone jinsi msuguano unavyobadilisha mwendo wake.
Vitu unavyoweza kujenga
-
Mteremko wenye kigari na kizuizi
-
Wenzo unaoinua mzigo mzito
-
Mfumo rahisi wa kapi
Mifano hii inaonyesha aina ya kazi katika eneo hili. Masomo yatakayochapishwa yanaweza kutofautiana.
Jaribu modeli ndogo
Modeli hizi ndogo zinafanya kazi hapa hapa kwenye kivinjari chako, na zinaendelea kufanya kazi bila intaneti baada ya ukurasa kupakiwa. Ni modeli za kufundishia zilizorahisishwa, si injini ya uigaji ya MEKALUMI.
Kidokezo: buruta gia ya kushoto ili uizungushe kwa mkono.
Msururu wa gia
Badilisha idadi ya meno kwenye kila gia. Tazama jinsi kasi na nguvu ya kuzungusha zinavyobadilika.
- Uwiano wa gia
- 1 : 2
- Kasi ya gia inayoendeshwa
- 15 rpm · Polepole mara 2 zaidi
- Nguvu ya kuzungusha
- × 2
- Mwelekeo
- Kinyume na mota
Gia ndogo inapoendesha gia kubwa, gia kubwa huzunguka polepole zaidi lakini kwa nguvu zaidi. Winchi, baiskeli na saa hutumia wazo hili.
Modeli: gia kamilifu, zisizo na msuguano wala kuteleza. Kasi ya mota: 30 rpm.
Mambo ambayo uigaji hurahisisha
- Mara nyingi vitu huchukuliwa kuwa vigumu kabisa: havibonyei, havipasuki wala havichakai.
- Msuguano na ukinzani wa hewa hufuata fomula rahisi; katika ulimwengu halisi mambo ni magumu zaidi.
Kila uigaji hurahisisha uhalisia. Kujua jinsi unavyofanya hivyo ni sehemu ya kujifunza uhandisi.
Uhusiano na masomo ya shule
Fizikia, hisabati (pembe na uwiano), michezo
Uhusiano na maeneo mengine
Mekaniki ni msingi wa kinematiki, miundo na roboti.
Ni vizuri kujua
Inasemekana kwamba Arkimedes alidai kuwa, akipewa wenzo mrefu vya kutosha na mahali pa kusimama, angeweza kuisogeza Dunia.