Напрям 01
Механіка
Сили, рух і енергія: правила, за якими працює кожен механізм
Механіка пояснює, чому предмети рухаються, пришвидшуються, сповільнюються або залишаються нерухомими. Це основа майже кожного механізму.
Що ви вивчите
- Що таке сила і як кілька сил діють разом
- Як тертя допомагає і як воно заважає
- Як важелі, блоки й похилі площини полегшують роботу
- Як енергія перетворюється з одного виду на інший
Приклади експериментів
-
Скотіть візок похилими площинами з різним нахилом і порівняйте його швидкість.
-
Пересувайте точку опори важеля й знайдіть найменшу силу, яка підніме вантаж.
-
Змініть поверхню під бруском і подивіться, як тертя впливає на його рух.
Що можна збудувати
-
Похила площина з візком і упором
-
Важіль, що піднімає важкий вантаж
-
Проста система блоків
Ці приклади показують, якою буває робота в цьому напрямі. Опубліковані уроки можуть відрізнятися.
Спробувати невелику модель
Ці невеликі моделі працюють просто у вашому браузері й не потребують інтернету, щойно сторінку завантажено. Це спрощені навчальні моделі, а не рушій симуляції MEKALUMI.
Порада: потягніть ліве колесо, щоб повернути його вручну.
Зубчаста передача
Змінюйте кількість зубців на кожному колесі. Стежте, як змінюються швидкість і сила обертання.
- Передатне відношення
- 1 : 2
- Швидкість на виході
- 15 об/хв · 2× повільніше
- Сила обертання
- × 2
- Напрямок обертання
- Протилежний до обертання двигуна
Коли маленьке зубчасте колесо обертає велике, велике обертається повільніше, але з більшою силою. Цю ідею використовують у лебідках, велосипедах і годинниках.
Модель: ідеальні зубчасті колеса без тертя й проковзування. Швидкість двигуна: 30 об/хв.
Що спрощує симуляція
- Тіла зазвичай вважають абсолютно твердими: вони не м’нуться, не тріскаються й не зношуються.
- Тертя й опір повітря описано простими формулами; у реальному світі все складніше.
Кожна симуляція спрощує реальність. Розуміти, як саме, — теж частина вивчення інженерії.
Зв’язок зі шкільними предметами
Фізика, математика (кути й відношення), фізкультура
Зв’язки з іншими напрямами
Механіка — основа для кінематики, конструкцій і робототехніки.
Варто знати
Кажуть, Архімед стверджував, що, маючи досить довгий важіль і місце, де стати, він зміг би зрушити Землю.