Курс: «Физика и механика», модуль «Усложнённые задачи»
Пандус
Па́ндус , также рампа — пологая наклонная площадка, соединяющая две разновысокие горизонтальные поверхности, обычно для обеспечения перемещения колёсных транспортных средств с одной на другую. Среди часто встречающихся применений — обеспечение подъезда инвалидных колясок к расположенному над цоколем здания парадному входу и обеспечение перемещения автомобилей между этажами многоэтажного гаража своим ходом. В некоторых случаях может заменять лестницы внутри и снаружи зданий. В современном строительстве пандус устраивается в многоэтажных гаражах, подземных переходах и т. п.
Естественные науки
    • Изучение и измерение воздействия силы на объект.
    • Методы исследования.
    • Простые машины – наклонная плоскость.
    • Простые машины – колесо и ось.
    Технология
    • Сборка деталей.
    • Построение простых машин.
    • Анализ результатов.
    • Изучение выигрыша от использования пандуса.
    Конструирование
      • Описание и объяснение работы элементов конструкции и влияния нагрузки.
      • Творческое конструирование.
      • Испытание и оценка моделей перед внесением изменений.
      Математика
      • Определение погрешности.
      • Выбор и применение методов измерения длины и величины угла с приемлемой степенью точности.
      В технический словарик
        • Угол наклона
        • Эффективность
        • Усилие
        • Сила трения
        • Нагрузка (груз)
        • Наклонная плоскость
        • Выигрыш в силе
        Дополнительно потребуется
          • Деревянная планка длиной 30 см или кусок толстого картона.
          • Деревянная планка длиной 60 см или кусок толстого картона.
          • Ткани и наждачная бумага, чтобы покрывать пандус.
          • Рулетка или «сантиметр».
          • Весы для взвешивания.
          • Стопка книг или несколько коробок, чтобы приподнимать планки на разную высоту.
          Установление взаимосвязей
          Пандусы строят с древнейших времен. По пандусу гораздо легче перемещать тяжелые предметы с одного уровня на другой. В наши дни, например, новые автомобили по пандусам въезжают на платформы больших грузовиков-транспортеров. В данном случае пандусы используют потому, что они делают перемещение машин легче, безопаснее и эффективнее.

          Соберите модель пандуса и рамы и исследуйте, как затрачиваемое усилие зависит от угла наклона и наличия колес.
          Конструирование
          Соберите раму, ролик и груз, создающий усилие
          (Технологические карты 17A и 17B, с. 11, шаг 15)
          • Убедитесь, что колеса рамы вращаются свободно.
          • Вы можете перевернуть раму колесами вверх и получить салазки.
            Или снова поставить на колеса и использовать как тележку.
          • Положите 30-сантиметровую планку на опору так, чтобы верхний край планки оказался на уровне 10 см от пола.
          • Поставьте раму на пандус, а ролик расположите в крайней верхней точке пандуса. Отпустите груз, создающий усилие, пусть он свободно свисает.
          • Держите наготове 60-сантиметровую планку, она вам понадобится, чтобы модифицировать пандус
          Рефлексия
          Какой выигрыш в силе вы получите, используя пандус?

          Исследуйте разницу между идеальным и реальным выигрышем.
          Сначала вычислите идеальный выигрыш и попробуйте предположить, какое усилие потребуется для того, чтобы подтянуть раму A к вершине пандуса.
          Запишите величину выигрыша и свои предположения в Рабочем бланке.

          Затем проверьте, какое для этого нужно приложить усилие, прикрепляя к грузу кирпичики ЛЕГО®, и вычислите реальный выигрыш в силе. Запишите результаты своих исследований в Рабочем бланке.

          Проделайте то же самое с рамами B, C и D.

          Идеальный выигрыш в силе от применения короткого пандуса равен 3. Реальный выигрыш зависит от того, каким материалом покрыта планка.

          Идеальный выигрыш в силе, обеспечиваемый длинным пандусом равен 6. Реальный выигрыш зависит от того, каким материалом покрыта планка.
          Развитие
          Хотите изменить конструкцию?

          Пандусы бывают разных форм и размеров в зависимости от целей, которые преследуют их создатели.

          Попробуйте переделать свой пандус и добиться того, чтобы он был лучшим в своем классе. Мы задали несколько вопросов, которые помогут вам выбрать направление дальнейшего исследования.
          Затем составьте план испытания и проверьте, как работает ваша новая модель, нужно ли внести какие-либо изменения. Не забывайте записывать результаты всех испытаний.

          Когда ученики выберут наиболее понравившийся им вопрос «А что, если…» и определят направление дальнейших исследований, попросите их:


          a) ясно и четко объяснить, что было самым важным элементом первоначальной модели;
          b) определить основные параметры этого элемента, благодаря которым он работал тем или иным образом;
          c) подумать, что можно изменить в этих параметрах;
          d) внести возможные изменения и проверить, что получится;
          e) решить, какие изменения помогают достичь желаемого результата;
          f) зафиксировать новую конструкцию и объяснить:
          – какие были внесены изменения;
          – почему они были внесены;
          – как эти изменения влияют на работу модели.

          Учащиеся могут зарисовать свои конструкции, сделать цифровые снимки моделей или снять их на видео. Будет лучше, если ребята смогут работать сообща и задавать друг другу вопросы в процессе выполнения этого задания.
          Made on
          Tilda