Οι απλές μηχανές πάντα με γοητεύουν και είμαι σίγουρος ότι θα σε συναρπάσουν αρκετά ώστε να πεις στους γονείς σου ή στον δάσκαλο του homeschool να τα προσθέσει στο πρόγραμμα σπουδών του homeschool σου. Στα ακόλουθα πειράματα, θα σας δείξω πώς να κατασκευάζετε μερικές απλές μηχανές με είδη οικιακής χρήσης.
Η παρακάτω σπιτική απλή μηχανή είναι ένα είδος μοχλού που βοηθά να σηκώσετε μια μπάλα του πινγκ πονγκ και διάφορα βαριά αντικείμενα. Θα σας διδάξω να το φτιάξετε σε χρόνο μηδέν και να κάνετε το πρόγραμμα σπουδών του homeschool σας συναρπαστικό.
Easy Popsicle Catapult: Τοποθετήστε πέντε μεγάλου μεγέθους ραβδιά φρυγανιάς το ένα πάνω από το άλλο και δέστε τα σφιχτά μεταξύ τους τυλίγοντας λάστιχα και στις δύο άκρες. Τώρα δέστε δύο μπαστουνάκια με τον ίδιο τρόπο, αλλά τυλίξτε μόνο τα λαστιχάκια γύρω από το ένα άκρο. Τραβήξτε τα ελεύθερα άκρα των ραβδιών σε σχήμα “V.”
Τώρα εισάγετε τη στοίβα των πέντε μεταξύ των δύο ραβδιών σχηματίζοντας ένα V και σπρώξτε την προς το άκρο της λαστιχένιας ταινίας, διευρύνοντας τη γωνία της V. Τώρα ασφαλίστε τη διασταύρωση με λαστιχάκι. Στη συνέχεια, τοποθετήστε το V στο πλάι έτσι ώστε ο ένας βραχίονας του V να ακουμπάει στο τραπέζι. Στο άλλο μπράτσο, κολλήστε ένα καπάκι μιας κανάτας γάλακτος με το ανοιχτό άκρο προς τα πάνω. Αυτό το καπάκι συγκρατεί το βλήμα, το οποίο θα μπορούσε να είναι μια μπάλα του πινγκ πονγκ. Μόνο μια κίνηση του χεριού του καταπέλτη θα στείλει την μπάλα του πινγκ πονγκ στον αέρα. Καλα να περνας!
Τα γρανάζια είναι τροχοί που έχουν δόντια κατά μήκος των στεφάνων τους. Αυτά τα δόντια ταιριάζουν μεταξύ τους, έτσι ώστε όταν χρησιμοποιείται δύναμη για να περιστρέφεται ένας τροχός, η ίδια δύναμη μεταδίδεται και στον άλλο τροχό.
Γρανάζια καπακιού μπουκαλιών: Ισιώνετε δύο πώματα μπουκαλιών με τέτοιο τρόπο ώστε να έχουν στρογγυλό σχήμα και οι άκρες τους να είναι ακόμα κυματιστές. Τώρα κάντε τρύπες στο κέντρο και των δύο και καρφώστε τις σε μια ξύλινη σανίδα με τέτοιο τρόπο ώστε οι κυματιστές άκρες τους να έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, σχηματίζοντας τα δόντια των γραναζιών. Όταν περιστρέφετε το ένα καπάκι, θα περιστρέφεται και το άλλο, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτό είναι ένα ωραίο παράδειγμα απλών γραναζιών.
Ορισμένα γρανάζια έχουν τροχούς άνισης διαμέτρου. Σε μια τέτοια περίπτωση, όταν ο μεγαλύτερος τροχός περιστρέφεται μια φορά, ο μικρότερος τροχός γυρίζει πολλές φορές και επομένως μεγεθύνει τη δύναμη.
Ο συνδυασμός τροχαλίας και ιμάντα χρησιμοποιείται σε πολλές μηχανές. Ο ιμάντας βοηθά στη μεταφορά ισχύος από τη μια τροχαλία στην άλλη. Πολλά οχήματα χρησιμοποιούν αυτόν τον μηχανισμό για τη μετάδοση ισχύος σε όλους τους τροχούς. Όταν χρησιμοποιούνται τροχαλίες διαφορετικών μεγεθών, η ροπή (κινητήρια ισχύς) μπορεί να ανταλλάσσεται με ταχύτητα και αντίστροφα. Το παρακάτω πείραμα του προγράμματος σπουδών στο σπίτι που έχω σχεδιάσει θα σας βοηθήσει να δείτε πώς.
Ψυχρός μηχανισμός τροχαλίας και ιμάντα: Βρείτε ένα παλιό πατίνι με τους τροχούς να προεξέχουν από τα πλάγια. Τα νέα ενσωματωμένα μοντέλα δεν θα λειτουργήσουν. Τοποθετήστε το πατίνι στο πλάι έτσι ώστε να ακουμπά σε ένα σετ τροχών και οι άλλοι δύο τροχοί να κοιτούν προς τα πάνω. Τυλίξτε ένα λάστιχο πάνω από αυτούς τους δύο τροχούς. Χρησιμοποιείτε το λάστιχο ως ζώνη. Τι συμβαίνει όταν περιστρέφετε έναν τροχό δεξιόστροφα; Με ποια κατεύθυνση περιστρέφεται ο άλλος τροχός;
Τώρα αφαιρέστε το λάστιχο από τον έναν τροχό, κρατώντας το ακόμα τυλιγμένο γύρω από τον άλλο τροχό. Δώστε μια περιστροφή στο λάστιχο ώστε να μοιάζει με 8 και βάλτε το γύρω από τον τροχό. Τώρα περιστρέψτε έναν τροχό δεξιόστροφα. Σε ποια κατεύθυνση γυρίζει ο άλλος τροχός; Σας έδωσα τώρα μια καλή ιδέα για το πώς χρησιμοποιούνται οι ιμάντες για να κάνουν τις τροχαλίες ή τους τροχούς να στρίβουν προς την επιθυμητή κατεύθυνση.
Πείραμα με ρουλεμάν: Πάρτε ένα καθαρό δοχείο μπογιάς χωρίς το καπάκι. Θα δείτε ότι αφού αφαιρέσετε το καπάκι υπάρχει ένα χείλος που έχει αυλακώσεις. Τώρα τοποθετήστε ένα παλιό βαρύ βιβλίο ή ένα παρόμοιο αντικείμενο σε αυτό το αυλάκι. Προσπαθήστε να γυρίσετε το βιβλίο. Θα παρατηρήσετε ότι το βιβλίο δεν ανάβει εύκολα το κουτί.
Τοποθετήστε μερικά μάρμαρα σε όλο το χείλος και τοποθετήστε το ίδιο βιβλίο στα μάρμαρα. Τώρα προσπαθήστε να γυρίσετε το βιβλίο. Είναι πιο εύκολο; Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει τριβή μεταξύ των μαρμάρων. Τι θα λέγατε να ρίξετε μερικές σταγόνες μαγειρικό λάδι στην κορυφογραμμή του χείλους (αυτό μπορεί να γίνει ακατάστατο, οπότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ξύλινο φύλλο ή μια σανίδα κοπής αντί για ένα βιβλίο).
Τώρα τοποθετήστε το αντικείμενο πάνω από τα μάρμαρα και γυρίστε το. Είναι πιο εύκολο να γυρίσεις το βιβλίο; Το παραπάνω πείραμα του προγράμματος σπουδών για το σπίτι θα σας δώσει μια ιδέα για το πώς χρησιμοποιούνται τα ρουλεμάν σε απλά μηχανήματα για τη μείωση της τριβής.
Κάντε κλικ στον παρακάτω σύνδεσμο για να δείτε τον δωρεάν “Οδηγό γονέων κατ’ οίκον για τη διδασκαλία της επιστήμης”, για περισσότερα σπουδαία επιστημονικά πειράματα και δραστηριότητες.
