Cambi di marcia
Quando occorre cambiare marcia?
Un sistema di ingranaggi consente di regolare la forza motrice necessaria per spostare la ruota motrice. Quando si guida un veicolo, si inizia con una marcia bassa per poi passare a marce e velocità più elevate.
In quali situazioni è utile poter aumentare o ridurre la marcia?
Costruisci il *veicolo con marce*.
Questo veicolo dispone di gruppi di ingranaggi intercambiabili, che ci permettono di osservare gli effetti dei cambi di marcia.
Esegui una serie di test.
Posiziona il modello su una superficie solida e livellata. Assicurati che sia l'indicatore dell'ingranaggio sia l'indicatore di riferimento del motore puntino verso l'alto. Esegui il programma e monitora l'indicatore dell'ingranaggio per contare il numero di rotazioni. Ricorda di osservare la direzione di rotazione.
Il motore di riferimento compie una rotazione completa ed entrambi i motori smettono di girare allo stesso tempo?
Uso del sensore ad ultrasuoni
Il sensore ad ultrasuoni genera impulsi sonori che formano un cono sonoro in cui è possibile rilevare gli oggetti presenti. Quando inizia l'esperimento, non restare accanto al veicolo o all'interno del cono di rilevamento del sensore ad ultrasuoni, ma posizionati dietro al sensore.
Registra i risultati.
Registra il numero dell'esperimento, il rapporto di trasmissione, la previsione di ciò che accadrà, la distanza percorsa e la velocità in una tabella di test. Assicurati di lasciare spazio sufficiente per registrare altre osservazioni.
Esegui l'esperimento utilizzando l'ingranaggio predefinito e ripetilo per ognuno degli altri gruppi di ingranaggi contenuti nella sezione "Suggerimento" riportata più avanti.
Esecuzione dell'esperimento
Durante l'esperimento, tieni presenti i seguenti suggerimenti:
- La distanza percorsa (in cm), la velocità (in m/s) e la velocità di rotazione (in giri al secondo) verranno visualizzate sul display.
- Esegui l'esperimento almeno tre volte per ogni gruppo di ingranaggi e utilizza i valori medi per ottenere risultati più affidabili.
Cambi di marcia
Rimuovi il primo gruppo di ingranaggi predefinito:
Costruisci il secondo gruppo di ingranaggi utilizzando ingranaggi conici doppi:
Costruisci il terzo gruppo di ingranaggi utilizzando ruote uguali:
Se hai tempo, utilizza ingranaggi regolari per costruire un quarto gruppo:
Se hai tempo, costruisci questo quinto gruppo utilizzando gli stessi ingranaggi:
Riepiloga i risultati.
Utilizza i valori medi di ogni gruppo di ingranaggi per analizzare in che modo il rapporto di trasmissione è correlato alla distanza percorsa e alla velocità del veicolo.
Quale rapporto di trasmissione sceglieresti durante la progettazione di un veicolo veloce e quale invece per un veicolo che deve spostare un carico pesante?
Com'è andata?
Cosa hai eseguito correttamente? Cè qualcosa che avresti potuto fare meglio?
Ora sai quando cambiare marcia, quindi avanti a tutta velocità fino alla prossima lezione!