Alan 01
Mekanik
Kuvvetler, hareket ve enerji: her makinenin ardındaki kurallar
Mekanik, nesnelerin neden hareket ettiğini, hızlandığını, yavaşladığını ya da hareketsiz kaldığını açıklar. Neredeyse her makinenin temelidir.
Neler öğreneceksiniz?
- Kuvvetin ne olduğu ve kuvvetlerin nasıl birleştiği
- Sürtünmenin nasıl yardımcı olduğu ve nasıl engel olduğu
- Kaldıraçların, makaraların ve rampaların işi nasıl kolaylaştırdığı
- Enerjinin bir biçimden diğerine nasıl dönüştüğü
Örnek deneyler
-
Bir arabayı farklı açılardaki rampalardan aşağı yuvarlayın ve hızını karşılaştırın.
-
Kaldıracın destek noktasını kaydırın ve bir yükü kaldıran en küçük kuvveti bulun.
-
Bir bloğun altındaki yüzeyi değiştirin ve sürtünmenin hareketini nasıl değiştirdiğini görün.
Yapabileceğiniz şeyler
-
Arabası ve durdurucusu olan bir rampa
-
Ağır bir yükü kaldıran bir kaldıraç
-
Basit bir makara sistemi
Bu örnekler, bu alandaki çalışmaların türünü gösterir. Yayımlanacak dersler farklı olabilir.
Küçük bir modeli deneyin
Bu küçük modeller doğrudan tarayıcınızda çalışır ve sayfa yüklendikten sonra internet bağlantısı olmadan da çalışmaya devam eder. Bunlar basitleştirilmiş öğretim modelleridir; MEKALUMI simülasyon motoru değildir.
İpucu: Soldaki dişliyi elle döndürmek için sürükleyin.
Dişli dizisi
Her dişlinin diş sayısını değiştirin. Hızın ve döndürme kuvvetinin nasıl değiştiğini izleyin.
- Dişli oranı
- 1 : 2
- Çıkış hızı
- 15 dev/dk · 2 kat daha yavaş
- Döndürme kuvveti
- × 2
- Yön
- Motorun tersine
Küçük bir dişli büyük bir dişliyi döndürdüğünde, büyük dişli daha yavaş ama daha fazla kuvvetle döner. Vinçler, bisikletler ve saatler bu fikirden yararlanır.
Model: sürtünme ya da kayma olmayan ideal dişliler. Motor hızı: 30 dev/dk.
Simülasyonun basitleştirdikleri
- Cisimler genellikle hiç şekil değiştirmeyen, tamamen sert nesneler olarak ele alınır: Ezilmez, çatlamaz ya da aşınmazlar.
- Sürtünme ve hava direnci basit formüllere uyar; gerçek dünya ise daha karmaşıktır.
Her simülasyon gerçekliği basitleştirir. Bunu nasıl yaptığını bilmek, mühendislik öğrenmenin bir parçasıdır.
Okul dersleriyle bağlantılar
Fizik, matematik (açılar ve oranlar), beden eğitimi ve spor
Diğer alanlarla bağlantılar
Mekanik, kinematiğin, yapıların ve robotiğin temelidir.
Bilmekte fayda var
Arşimet’in, yeterince uzun bir kaldıraç ve üzerinde durabileceği bir yer olsa Dünya’yı yerinden oynatabileceğini söylediği anlatılır.