Курс: «Физика и механика», модуль «Простые модели»
Скороход
Муравьи - ученые полагают, что муравьи способны переносить предметы в 5000 раз тяжелее их самих. Для сравнения, улитки могут переносить тяжесть лишь в десять раз больше их собственного веса
Технология
  • Зубчатые колеса.
  • Рычаги.
  • Связи.
  • Храповой механизм.
  • Использование деталей и узлов.
Естественные науки
    • Сила.
    • Трение.
    • Измерение времени.
    • Методы исследования.
    В технический словарик
      • равновесие
      • зубчатые колеса
      • сцепление
      • рычаги
      • связи
      • храповой механизм
      Дополнительно потребуется
        • Большая тонкая книга в твердой обложке или папка-скоросшиватель.
        • Линейка.
        • Секундомер или какой-нибудь другой таймер.
        • Свободное пространство на полу (около 1 м в длину).
        Установление взаимосвязей
        Дима и Катя пошли в поход. Но солнце припекало все сильнее, и наши друзья почувствовали усталость, им казалось, что рюкзаки становятся все тяжелее и тяжелее. Ребята остановились на привал и увидели, как мимо них идет колонна муравьев!
        «Как же они умудряются столько идти, столько нести и не уставать?» – спросил Дима. Дети решили, что было бы замечательно, если бы муравьи потащили еще и их!

        А удастся ли вам сделать такого Скорохода, который сможет нести Диму и Катю? Придумайте его!
        Конструирование
        Соберите Скорохода
        (Технологические карты 13A и 13B, с. 13, шаг 18)

        • Убедитесь, что провод питания не соприкасается с движущимися частями модели.
        • Поставьте модель на гладкую поверхность и запустите двигатель, сдвинув вперед выключатель батареи.
        • Ноги Скорохода должны двигаться свободно.
        Разметьте площадку для испытаний
        • Отметьте линии старта и финиша на расстоянии 50 см друг от друга.
        Рефлексия
        Насколько быстро передвигается ваш Скороход?
        В зависимости от варианта крепления ног Скороход может ходить с разной скоростью.

        Сначала предположите, сколько времени потребуется Скороходу, чтобы пройти 50 см, если его ноги будут закреплены в положении A. Затем проверьте свое предположение на практике. Проделайте то же самое с вариантами крепления ног B и C.
        Каждую модель следует испытать несколько раз, чтобы убедиться в воспроизводимости результатов. Результаты испытаний могут различаться в зависимости от покрытия испытательной площадки.
        Самый низкий результат показал Скороход с вариантом крепления ног A (с. 13, шаг 18). Ему понадобилось около 27 секунд, чтобы продвинуться на 50 см.

        Скороход с вариантом крепления ног B (с. 14, шаг 19) прошел 50 см примерно за 16 секунд.

        Самым быстрым оказался Скороход с вариантом крепления ног C (с.15, шаг 20), у него на преодоление дистанции в 50 см ушло около 12 секунд.

        Зачем нужен храповой механизм?


        Если собачка храпового механизма открыта, передние ноги не входят в зацепление. Если бы не было храповиков, колеса стали бы вращаться при движении ног модели то вперед, то назад. Храповой механизм заставляет их вращаться только в одном направлении.
        Развитие
        Какой из Скороходов быстрее других заберется на холм?

        Из большой книги или папки-скоросшивателя сделайте холм высотой 10 см. Установите Скорохода у подножия холма, как показано на рисунке.
        Сначала попробуйте предположить, какой вариант крепления ног, A, B или C, позволит Скороходу быстрее всего преодолеть холм. А затем проверьте свое предположение на практике.
        Скороход с вариантом крепления ног A (с. 13, шаг 18) идет медленно, но взбирается на холм уверенно.

        Скороход с вариантом крепления ног B (с. 14, шаг 19) идет быстро, но он менее устойчив, чем модель А.

        Скороход с вариантом крепления ног C (с. 15, шаг 20) идет быстрее всех, но именно поэтому он самый неустойчивый и не годится для походов по холмам.

        Что еще вы заметили?
        Скороход скатывается с холма! Это происходит потому, что храповые механизмы сопротивляются силам только в одном направлении.
        Скороход может стоять на своих антеннах.

        Дополнительное задание. Пусть ваш Скороход двигается по-другому
        А сможете ли вы заставить своего Скорохода двигаться по-другому? Опробуйте различные сочетания двух кривошипных механизмов синего цвета.
        Made on
        Tilda