Тягач
Изучение влияния различных комбинаций колес и зубчатых приводов на скорость и крутящий момент мобильных моделей.
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!
2. Конструирование
20-25 мин.
Соберите тягач
(Технологические карты 11A и 11B, с. 9, шаг 10)
- 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.
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.
Тягачу B (с. 10, шаг 11) потребуется примерно 3 секунды, чтобы преодолеть 2 м в горку.
Тягачу C (с. 11, шаг 12) потребуется примерно 10 секунд, чтобы преодолеть 2 м в горку.
Тягачу D (с. 12, шаг 13) потребуется примерно 7 секунд, чтобы преодолеть 2 м в горку.
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.
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.
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.
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?
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
Поделиться через:
Класс Google