Набор «Технология и основы механики»

Тягач

Изучение влияния различных комбинаций колес и зубчатых приводов на скорость и крутящий момент мобильных моделей.

45–90 мин
Средний уровень
Классы 5–8
powercar-connect

1. Установление взаимосвяей

5-10 мин.

Дима и Катя пошли на горку за домом испытывать свой новый тягач. Им очень весело, да и Псу Барбосу полезно прогуляться, чтобы быть в хорошей форме. Машина отлично ездит по ровной´дороге, но, похоже, что на горку она взобраться не сможет.

Колеса буксуют, мотор ревет, а нос тягача задирается вверх.

Дима считает, что машину нужно нагрузить, чтоб она стала потяжелее. А Катя думает, что дело в зубчатых колесах – что-то с ними не в порядке, и поэтому машина не едет в горку.

А вы догадаетесь, что нужно сделать, чтобы тягач смог взобраться на горку? Подумайте!

powercar-connect

2. Конструирование

20-25 мин.

Соберите тягач
(Технологические карты 11A и 11B, с. 9, шаг 10)

power-car-building-instructions-front-page
  • Запустите двигатель, сдвинув вперед выключатель на батарейном отсеке.
  • Убедитесь, что все колеса вращаются свободно и не трутся о бока машины.

Соорудите горку для испытаний
Отметьте на планке линии старта и финиша на расстоянии 2 м друг от друга. Положите планку на какой-нибудь предмет, чтобы линия финиша возвышалась над уровнем пола на 50 см.

Полезный совет
Наш тягач может ездить очень быстро, даже в горку, так что было бы хорошо опереть планку о стену в углу класса, чтобы машинка не кувыр- кнулась через край.

power-car-on-ramp

3. Рефлексия

20-25 мин.

Какой из тягачей самый быстрый?
Чтобы взобраться на горку, тягач должен ехать как можно быстрее.

Сначала предположите, насколько быстро будет ехать в гору машина А. Затем проверьте свое предположение на практике. Проделайте то же самое с машинами B, C и D.

Чтобы получить воспроизводимые результаты, следует испытать каждую машинку несколько раз. Результаты испытаний могут различаться
в зависимости от поверхности горки.

Тягачу A (с. 9, шаг 10) потребуется примерно 4 секунды, чтобы преодолеть 2 м в горку.

power-car-small-wheels

Тягачу B (с. 10, шаг 11) потребуется примерно 3 секунды, чтобы преодолеть 2 м в горку.

power-car-big-wheels

Тягачу C (с. 11, шаг 12) потребуется примерно 10 секунд, чтобы преодолеть 2 м в горку.

power-car-small-wheels

Тягачу D (с. 12, шаг 13) потребуется примерно 7 секунд, чтобы преодолеть 2 м в горку.

power-car-big-wheels

Самым быстрым из четырех машин оказался Тягач B, в этой модели мы использовали большие колеса и передачу с коэффициентом 1:1.

Знаете ли вы?

  • Длина окружности маленького колеса составляет 9,6 см.
  • А длина окружности большого колеса – 13,6 см.
two-wheels

Дополнительное задание. Крутая ли у вас горка?
Насколько крутую горку сможет одолеть ваша машинка? Положите планку на какой-нибудь предмет, чтобы линия финиша оказалась на уровне 70, 80, 90 см от пола или даже выше. Испытайте все модели и выясните, какая из машин, A, B, C или D, лучше других взбирается на крутые горки.

Тягач C может преодолеть самую крутую гору.

4. Развитие

25-30 мин.

Насколько мощным получился ваш тягач?
Сделайте салазки и прикрепите их к своему тягачу, зацепив тросик за крюк в задней части машины.

power-car-sled-assembly

Нагрузите салазки книжками.

Попробуйте предположить, насколько тяжелый груз смогут тащить модели A и C. А затем проверьте, какая из машин справится с самым тяжелым грузом.

Тягач C (с. 11, шаг 12) сможет тащить самый тяжелый груз. Возможно, результаты испытаний будут различаться в зависимости от материала, из которого сделана испытательная горка.

power-car-sled-books

Попробуйте также добавить противовес к передней части машины.

Противовес не позволит носу машины задираться и сделает ее более устойчивой.

Полезный совет
Воспользуйтесь грузом ЛЕГО® в качестве противовеса.

Опробуйте различные сочетания колес и передач и выясните, при какой комбинации вы добьетесь наибольшей тяговой мощности.

Какой груз способен тащить ваш лучший тягач?

power-car-front-weight

В помощь преподавателю

Технология

  • Сборка деталей.
  • Зубчатые колеса (шестерни).
  • Колеса.

Естественные науки

  • Трение.
  • Измерение расстояния, времени и силы.
  • Методы исследования.
  • Набор «Технология и основы механики» (9686) (рекомендуется использовать один набор для двух учащихся)
  • Рулетка или «сантиметр».
  • Планка длиной 240 см или больше.
  • Небольшие книжки или другие предметы, которые будут служить грузом.
  • Секундомер или какой-нибудь другой таймер.

Технология
Определение требований к модели и раз- витие идей. Индивидуальная и групповая работа. Сборка и разборка моделей. Использование подходящих материалов и деталей, а также модульных конструкций для разработки и создания высококачественных действующих моделей. Испытание модели и определение необходимости внесения изменений. Сборка и разборка подобных моделей и проверка их соответствия поставленной задаче.

  • Изучение способов увеличения вращающего момента с помощью понижающей передачи, а также шин и колес различного типа.
  • Исследование скорости и тяговой силы различных сочетаний зубчатых передач и колес.
  • Разработка и создание транспортного средства с двигателем, способным перемещать как можно более тяжелый груз.

Естественные науки
Методы исследования, прогнозирование и измерение влияния переменных параметров на работу простых механизмов. Наблюдения, измерения и запись.

  • Исследование влияния нагрузки на трение; уменьшение трения.
  • Наклонные плоскости и работа.

Математика
Применение на практике математических идей. Вычисления с использованием всех числовых операций. Вычисление площади, среднего значения и отношения величин и использование этих понятий. Измерение времени, расстояния и силы с необходимой точностью. Применение формул; решение простых уравнений для вычисления скорости. Выявление закономерностей, сбор данных и представление их в виде таблиц. Представление математических идей в устной, письменной и графической форме.

  • Измерение расстояния и времени в пути.
  • Измерение угла наклона и представление результата.
  • Вычисление расстояния, преодолеваемого за один оборот колеса, через его диаметр и длину окружности.

Учебные материалы

Рабочий лист ученика

Download to view and share the student worksheet.

Поделиться через:

Класс GoogleКласс Google