Машина Голдберга, запускающая химическую реакцию
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
Актуальность
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
Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску химической реакции.
Задачи проекта
- 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
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
Действия, выполняемые машиной Голдберга
- 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
- Фанера
- Брус из дерева
- Бечёвка
- Пластиковые бутылки
- Саморезы
- Гвозди
Инструменты для создания проекта
- Электролобзик
- Шуруповерт
- Сверлильный станок
- Шлифовальный станок
- Плоскогубцы
- Молоток
- Отвёртка
- Пила
- Ножовка
- Ножницы
- Рулетка
Этапы создания проекта
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. | С кексиком возникли проблемы. Никто его не купил. Убрали кексик из проекта. Решили использовать зажигалку вместо свечки. | Попытались несколько раз запустить машину. Устранили недочёты, выявленные на пробных запусках. |
21.05.19 | Монтирование видео. Презентация машины Голдберга | Первая попытка запуска оказалась не совсем удачной, потому что загорелась краска на веревке. Запускать машину с помощью огня оказалось опасно. | Решили покрасить нашу машину Голдберга, чтобы она имела более презентабельный вид. В целях пожарной безопасности исключили зажигалку из проекта. 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
- Расчёт импульса, который деревянный шарик передаст при столкновении с домино, учитывая, что из-за трения часть энергии рассеится.
- Вычисление импульса, который получит последнее домино.
- Расчёт импульса, который передаст последнее домино стальному шарику 1.
- Нахождение скорости, с которой вылетит стальной шарик 2.
- Вычисление энергии, с которой шарик 2 окажется в конце пути, учитывая, что часть энергии рассеется при столкновении.
- Вычисление энергии, с которой шарик 2 столкнется с вращающимся стержнем.
- Проверка условия: выбьет ли шарик 2 упирающийся стержень.
- Нахождение энергии, с которой вылетит стальной шарик 3 после удара груза.
- Вычисление энергии шарика 3 в конце пройденного пути.
- Нахождение энергии, которую передаст стальной шарик 4 ёмкости с содой.
- Нахождение максимально возможной массы соды.
- Нахождение максимально возможной массы уксуса.
Результаты по проекту
https://www.youtube.com/watch?v=hviNgXpnGBM&featu..
Литература и ссылки
- 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