File:Схема Эксперемента.jpg

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».

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 3D принтер и ЧПУ лазерный станок.

Цель проекта

Создать машину Голдберга, которая будет выполнять цепочку взаимодействий, приводящих к запуску воздушного шара.

Задачи проекта

1. Определить последовательность действий, которые будут выполняться машиной Голдберга
2. Подобрать необходимые материалы, предметы и инструменты для создания проекта
3. Произвести расчеты и вычисления для определения параметров отдельных частей проекта
4. Создать схему машины Голдберга
5. Сделать отдельные части проекта
6. Собрать машину Голдберга
7. Произвести пробные запуски и устранить недочеты
8. Смонтировать видео
9. Произвести показательный запуск машины Голдберга
10. 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

1. Запуск маятника Ньютона приводит в действие домино, вызывая цепную реакцию
2. Последняя доминошка сталкивает 1й шарик, который в последствии падает на рычаг, опуская конец, на который он приземлился
3. Другой конец рычага, поднявшись, приводит в движение следующий рычаг, что приводит следующий шарик в движение
4. Шарик катится по желобам и, скатываясь, делает мертвую петлю, по выходу из которой, приводит в движение деревянный конус
5. Конус 1 прокатываясь по своей поверхности соударяется с конусом 2
6. Конус 2 получив импульс от конуса 1 перекатывается и ударяется о крепление резинки, которая является частью пневматической пушки.
7. Резинка, удерживаемая нитью, обрывается, что приводит к её сокращению. Воздух, находящийся внутри, под созданным давлением вылетает через узкое отверстие крышки, изменяя положение листа бумаги, на котором расположен шар 3
8. Положение листа изменяется, приводя в движение шарик 3
9. Шарик 3 катится по листу и падает в емкость, закрепленную на уравновешенных весах
10. Весы выходят из состояния равновесия, опуская емкость с шариком и поднимая дно стакана с реагентом, который в свою очередь закреплен одним концом к емкости, в которую должен попасть реагент
11. Реагент высыпается, начиная химическую реакцию.

Материалы и предметы для создания проекта

• Шарики разных масс
• Тележка
• Машинка
• Рычаги
• Маятник Ньютона
• Фанера
• Доски
• Сухой спирт/горелка
• Клей
• Нить / Веревка
• Воздушный шарик
• Коробка
• Ткань
• Домино
• Скотч
• Стаканчики
• Реагенты
• Листы

Инструменты для создания проекта

• 3D принтер
• ЧПУ лазерный станок

Этапы создания 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.

• Вычисление импульса, который получит последнее домино.

Вычисление импульса, который получит последнее домино.

• Расчёт импульса, который передаст последнее домино стальному шарику 1.

Расчёт импульса, который передаст последнее домино стальному шарику 1.

• Нахождение скорости, с которой вылетит стальной шарик 2.

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 окажется в конце пути, учитывая, что часть энергии рассеется при столкновении.

• Вычисление энергии, с которой шарик 2 столкнется с вращающимся стержнем.

Вычисление энергии, с которой шарик 2 столкнется с вращающимся стержнем.

• Проверка условия: выбьет ли шарик 2 упирающийся стержень.

Проверка условия: выбьет ли шарик 2 упирающийся стержень.

• Нахождение энергии, с которой вылетит стальной шарик 3 после удара груза.

Нахождение энергии, с которой вылетит стальной шарик 3 после удара груза.

• Вычисление энергии шарика 3 в конце пройденного пути.

Вычисление энергии шарика 3 в конце пройденного пути.

• Нахождение энергии, которую передаст стальной шарик 4 ёмкости с содой.

Нахождение энергии, которую передаст стальной шарик 4 ёмкости с содой.

• Нахождение максимально возможной массы соды.

Нахождение максимально возможной массы соды.

• Нахождение максимально возможной массы уксуса.

Нахождение максимально возможной массы уксуса.

Результаты по проекту

Литература и ссылки

1. Инструкция по оказанию первой доврачебной помощи
2. Инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом
3. Как создать машину Руба Голдберга самому
4. Краткая теория по теоретической механике
5. Машина Голдберга
6. Методическое пособие по использованию 3D принтера DFKit
7. Методическое пособие по использованию ЧПУ лазерного станка DFKit
8. 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