Difference between revisions of "Машина Голдберга, запускающая химическую реакцию"
From Department of Theoretical and Applied Mechanics
(→Актуальность) |
|||
| (9 intermediate revisions by 2 users not shown) | |||
| Line 5: | Line 5: | ||
===Цель проекта=== | ===Цель проекта=== | ||
| − | Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску | + | Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску химической реакции. |
| + | |||
===Задачи проекта=== | ===Задачи проекта=== | ||
# Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга | # Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга | ||
| Line 36: | Line 37: | ||
===Действия, выполняемые машиной Голдберга=== | ===Действия, выполняемые машиной Голдберга=== | ||
[[File:Teormekh_mashina_goldberga.png|700px|]] | [[File:Teormekh_mashina_goldberga.png|700px|]] | ||
| − | # | + | # Отведенный в сторону деревянный шарик сталкивается с домино |
| − | # | + | # Процесс падения домино по цепочке |
| − | # | + | # Последнее домино в цепи падает на стальной шарик 1 |
| − | # | + | # С помощью рычага шарик 1 приводит в движение шарик 2 |
| − | # | + | # Процесс движения шарика 2 |
| − | # | + | # Падение шарика 2 |
| − | # | + | # Шарик 2 выбивает стержень, который удерживает груз с помощью нити, перекинутой через неподвижный блок |
| − | # | + | # Груз падает и выбивает шарик 3 |
| − | # Шарик | + | # Процесс движения шарика 3 |
| − | # | + | # С помощью рычага шарик 3 приводит в движение шарик 4 |
| − | # | + | # Шарик 4 сталкивает в ёмкость банку соды |
| + | # Шарик 3 скатывается, и с помощью рычажных весов в ёмкость выливается уксус | ||
| + | # Химическая реакция: гашение соды уксусом. | ||
===Материалы и предметы для создания проекта=== | ===Материалы и предметы для создания проекта=== | ||
| − | + | * Фанера | |
| − | + | * Брус из дерева | |
| − | + | * Бечёвка | |
| − | + | * Пластиковые бутылки | |
| − | + | * Саморезы | |
| − | * Фанера | + | * Гвозди |
| − | * | + | |
| − | * | ||
| − | * | ||
| − | * | ||
| − | * | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
===Инструменты для создания проекта=== | ===Инструменты для создания проекта=== | ||
| − | * | + | * Электролобзик |
| − | * | + | * Шуруповерт |
| + | * Сверлильный станок | ||
| + | * Шлифовальный станок | ||
| + | * Плоскогубцы | ||
| + | * Молоток | ||
| + | * Отвёртка | ||
| + | * Пила | ||
| + | * Ножовка | ||
| + | * Ножницы | ||
| + | * Рулетка | ||
===Этапы создания проекта=== | ===Этапы создания проекта=== | ||
| Line 91: | Line 92: | ||
| 12.03.19 | | 12.03.19 | ||
| Найти материалы для проекта | | Найти материалы для проекта | ||
| − | | | + | | Приобрести необходимые материалы. |
| Необходимые материалы были найдены. | | Необходимые материалы были найдены. | ||
|- | |- | ||
| 19.03.19 | | 19.03.19 | ||
| Найти предметы и инструменты для проекта | | Найти предметы и инструменты для проекта | ||
| − | | С этим проблем не возникло. В ФабЛабе есть все необходимые инструменты | + | | С этим проблем не возникло. В ФабЛабе есть все необходимые инструменты. |
| − | |||
| Было найдено все необходимое. | | Было найдено все необходимое. | ||
|- | |- | ||
| Line 117: | Line 117: | ||
| 16.04.19 | | 16.04.19 | ||
| Анализ этапов | | Анализ этапов | ||
| − | | | + | | Мёртвая петля оказалась сложна в расчетах и реализации. |
| − | + | | Решили убрать мёртвую петлю из проекта. | |
| − | |||
| − | | Решили убрать | ||
|- | |- | ||
| 23.04.19 | | 23.04.19 | ||
| Line 132: | Line 130: | ||
| Распределили этапы по группам. Каждая группа сделала чертеж своего этапа. Объединили все части в единое целое. | | Распределили этапы по группам. Каждая группа сделала чертеж своего этапа. Объединили все части в единое целое. | ||
|- | |- | ||
| − | | 07. | + | | 07.05.19 |
| − | | Сделать рычаги | + | | Сделать рычаги, домино, качающийся маятник |
| Отсутствие навыков работы с инструментами. | | Отсутствие навыков работы с инструментами. | ||
| − | | Разделили работу по группам | + | | Разделили работу по группам. Было сделано всё, что планировалось. |
|- | |- | ||
| − | | 14. | + | | 14.05.19 |
| Покрасить домино. Собрать всё вместе. Сделать пробные запуски. | | Покрасить домино. Собрать всё вместе. Сделать пробные запуски. | ||
| − | | | + | | Возникли проблемы с нахождением гипоаллергенной краски. Поэтому решили не красить. |
| − | | Попытались несколько раз запустить машину. Устранили недочёты, выявленные на пробных запусках | + | | Попытались несколько раз запустить машину. Устранили недочёты, выявленные на пробных запусках. |
|- | |- | ||
| − | | 21. | + | | 21.05.19 |
| Монтирование видео. Презентация машины Голдберга | | Монтирование видео. Презентация машины Голдберга | ||
| − | | | + | | Возникли проблемы с поиском монтажера видео, зато был хороший оператор. Решили не монтировать. |
| − | | | + | | В итоге удалось запустить нашу машину. |
|- | |- | ||
| − | | 28. | + | | 28.05.19 |
| Создать вики-страницу проекта | | Создать вики-страницу проекта | ||
| Отсутствие знаний о создании вики-страниц | | Отсутствие знаний о создании вики-страниц | ||
| Line 154: | Line 152: | ||
==Расчеты элементов проекта== | ==Расчеты элементов проекта== | ||
| − | *Расчёт импульса, который деревянный шарик передаст при столкновении с домино, учитывая, что из-за трения часть энергии рассеится. | + | *Расчёт импульса, который деревянный шарик передаст при столкновении с домино, учитывая, что из-за трения часть энергии рассеится.(Уэрта Рауль) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 163: | Line 161: | ||
</div> | </div> | ||
| − | *Вычисление импульса, который получит последнее домино. | + | *Вычисление импульса, который получит последнее домино. (Кулигин Дмитрий) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 173: | Line 171: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Расчёт импульса, который передаст последнее домино стальному шарику 1. | + | *Расчёт импульса, который передаст последнее домино стальному шарику 1.(Новичков Сергей) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 183: | Line 181: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Нахождение скорости, с которой вылетит стальной шарик 2. | + | *Нахождение скорости, с которой вылетит стальной шарик 2. (Бармута Василий) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 193: | Line 191: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Вычисление энергии, с которой шарик 2 окажется в конце пути, учитывая, что часть энергии рассеется при столкновении. | + | *Вычисление энергии, с которой шарик 2 окажется в конце пути, учитывая, что часть энергии рассеется при столкновении. (Евлахова Мария) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 203: | Line 201: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Вычисление энергии, с которой шарик 2 столкнется с вращающимся стержнем. | + | *Вычисление энергии, с которой шарик 2 столкнется с вращающимся стержнем.(Морозов Юрий) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 214: | Line 212: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Проверка условия: выбьет ли шарик 2 упирающийся стержень. | + | *Проверка условия: выбьет ли шарик 2 упирающийся стержень. (Каллимулин Роман) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 224: | Line 222: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Нахождение энергии, с которой вылетит стальной шарик 3 после удара груза. | + | *Нахождение энергии, с которой вылетит стальной шарик 3 после удара груза. (Лашукова Анна) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 234: | Line 232: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Вычисление энергии шарика 3 в конце пройденного пути. | + | *Вычисление энергии шарика 3 в конце пройденного пути. (Иванов Евгений) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 244: | Line 242: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Нахождение энергии, которую передаст стальной шарик 4 ёмкости с содой. | + | *Нахождение энергии, которую передаст стальной шарик 4 ёмкости с содой. (Баловнева Вероника) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 254: | Line 252: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Нахождение максимально возможной массы соды. | + | *Нахождение максимально возможной массы соды. (Николаенко Алина) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
| Line 264: | Line 262: | ||
<br clear=all> | <br clear=all> | ||
| − | *Нахождение максимально возможной массы уксуса. | + | *Нахождение максимально возможной массы уксуса. (Петров Тимофей) |
<div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | <div class="mw-collapsible mw-collapsed"> | ||
<div class="mw-collapsible-content"> | <div class="mw-collapsible-content"> | ||
Latest revision as of 11:52, 10 June 2019
Машина Голдберга, машина Руба Голдберга, машина Робинсона-Голдберга, Машина Робинсона или заумная машина — это устройство, которое выполняет очень простое действие чрезвычайно сложным образом — как правило, посредством длинной последовательности взаимодействий по «принципу домино».
Contents
Описание[edit]
Актуальность[edit]
Актуальность данного проекта заключается в том, что при создании машины Голдберга можно найти практическое применение курсу теоретической механики и научиться использовать оборудование для цифрового производства DFKit. В частности использование лазерного станка.
Цель проекта[edit]
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску химической реакции.
Задачи проекта[edit]
- Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
- Подобрать необходимые материалы, предметы и инструменты для создания проекта
- Произвести расчеты и вычисления для определения параметров отдельных частей проекта
- Создать схему машины Голдберга
- Сделать отдельные части проекта
- Собрать машину Голдберга
- Произвести пробные запуски и устранить недочеты
- Смонтировать видео
- Произвести показательный запуск машины Голдберга
- Создать вики-страницу проекта
Проектная команда[edit]
Группа 13131/12
- Петров Тимофей
- Морозов Юрий
- Иванов Евгений
- Кулигин Дмитрий
- Уэрта Рауль
- Лашукова Анна
- Евлахова Мария
- Николаенко Алина
- Баловнева Вероника
- Бармута Василий
- Новичков Сергей
- Калимуллин Роман
Работа по проекту[edit]
Действия, выполняемые машиной Голдберга[edit]
- Отведенный в сторону деревянный шарик сталкивается с домино
- Процесс падения домино по цепочке
- Последнее домино в цепи падает на стальной шарик 1
- С помощью рычага шарик 1 приводит в движение шарик 2
- Процесс движения шарика 2
- Падение шарика 2
- Шарик 2 выбивает стержень, который удерживает груз с помощью нити, перекинутой через неподвижный блок
- Груз падает и выбивает шарик 3
- Процесс движения шарика 3
- С помощью рычага шарик 3 приводит в движение шарик 4
- Шарик 4 сталкивает в ёмкость банку соды
- Шарик 3 скатывается, и с помощью рычажных весов в ёмкость выливается уксус
- Химическая реакция: гашение соды уксусом.
Материалы и предметы для создания проекта[edit]
- Фанера
- Брус из дерева
- Бечёвка
- Пластиковые бутылки
- Саморезы
- Гвозди
Инструменты для создания проекта[edit]
- Электролобзик
- Шуруповерт
- Сверлильный станок
- Шлифовальный станок
- Плоскогубцы
- Молоток
- Отвёртка
- Пила
- Ножовка
- Ножницы
- Рулетка
Этапы создания проекта[edit]
| Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
| 26.02.19 | Определить последовательность действий машины Голдберга | Каждый предлагает свои идеи. Возникли разногласия по некоторым пунктам. | Определена основная последовательность. |
| 05.03.19 | Окончательно определить последовательность действий машины Голдберга | С трудом пришли к консенсусу. | Определена последовательность, сделан набросок действий. |
| 12.03.19 | Найти материалы для проекта | Приобрести необходимые материалы. | Необходимые материалы были найдены. |
| 19.03.19 | Найти предметы и инструменты для проекта | С этим проблем не возникло. В ФабЛабе есть все необходимые инструменты. | Было найдено все необходимое. |
| 26.03.19 | Разбор этапов для расчетов | Сложности в определении задачи в целом | Начали решать проблему с расчетами. |
| 02.04.19 | Начало расчетов | Возникли проблемы с решением задач. | Определились до конца с расчетами. Разделили задания по группам. |
| 09.04.19 | Продолжение расчетов | Трудности с определением, какие законы необходимо применять | Выполнили часть расчетов. |
| 16.04.19 | Анализ этапов | Мёртвая петля оказалась сложна в расчетах и реализации. | Решили убрать мёртвую петлю из проекта. |
| 23.04.19 | Закончить расчеты | Сложности в подведении итогов расчетов | Решили все задачи, выполнили все расчеты. |
| 30.04.19 | Создать схему | Понять, как лучше распределить этапы | Распределили этапы по группам. Каждая группа сделала чертеж своего этапа. Объединили все части в единое целое. |
| 07.05.19 | Сделать рычаги, домино, качающийся маятник | Отсутствие навыков работы с инструментами. | Разделили работу по группам. Было сделано всё, что планировалось. |
| 14.05.19 | Покрасить домино. Собрать всё вместе. Сделать пробные запуски. | Возникли проблемы с нахождением гипоаллергенной краски. Поэтому решили не красить. | Попытались несколько раз запустить машину. Устранили недочёты, выявленные на пробных запусках. |
| 21.05.19 | Монтирование видео. Презентация машины Голдберга | Возникли проблемы с поиском монтажера видео, зато был хороший оператор. Решили не монтировать. | В итоге удалось запустить нашу машину. |
| 28.05.19 | Создать вики-страницу проекта | Отсутствие знаний о создании вики-страниц | Результатом является данная страница |
Расчеты элементов проекта[edit]
- Расчёт импульса, который деревянный шарик передаст при столкновении с домино, учитывая, что из-за трения часть энергии рассеится.(Уэрта Рауль)
- Вычисление импульса, который получит последнее домино. (Кулигин Дмитрий)
- Расчёт импульса, который передаст последнее домино стальному шарику 1.(Новичков Сергей)
- Нахождение скорости, с которой вылетит стальной шарик 2. (Бармута Василий)
- Вычисление энергии, с которой шарик 2 окажется в конце пути, учитывая, что часть энергии рассеется при столкновении. (Евлахова Мария)
- Вычисление энергии, с которой шарик 2 столкнется с вращающимся стержнем.(Морозов Юрий)
- Проверка условия: выбьет ли шарик 2 упирающийся стержень. (Каллимулин Роман)
- Нахождение энергии, с которой вылетит стальной шарик 3 после удара груза. (Лашукова Анна)
- Вычисление энергии шарика 3 в конце пройденного пути. (Иванов Евгений)
- Нахождение энергии, которую передаст стальной шарик 4 ёмкости с содой. (Баловнева Вероника)
- Нахождение максимально возможной массы соды. (Николаенко Алина)
- Нахождение максимально возможной массы уксуса. (Петров Тимофей)
Результаты по проекту[edit]
https://www.youtube.com/watch?v=hviNgXpnGBM&featu..
Литература и ссылки[edit]
- Инструкция по оказанию первой доврачебной помощи
- Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом
- Как создать машину Руба Голдберга самому
- Краткая теория по теоретической механике
- Машина Голдберга
- Методическое пособие по использованию 3D принтера DFKit
- Методическое пособие по использованию ЧПУ лазерного станка DFKit
- Примеры различных машин Голдберга:
75 Rube Goldberg Ideas & Inventions | DoodleChaos The Dresser - Rube Goldberg Machine for Getting Dressed | Joseph's Machines Marble run | Vivify cg Мастерская Голдберга | СПб и Мск | Лекториум YouTube0:10 Карта сайта dzhmao.ru Карта сайта ohranatruda.ru
