Základné fyzikálne zákony, známe zo školy, sú zvyčajne ľahko zapamätateľné. Ale
Newtonove zákony si samozrejme reprodukujte saminie je to potrebné každý deň: musíte ich dieťaťu vysvetliť, chcete si vyskúšať svoje vedomosti z fyziky, „zahrať sa“ na niečo hmatateľné, nie na digitálne modely, alebo si spomenúť na niečo, na čo sa dávno zabudlo zo školských čias. Nie sú na to potrebné žiadne laboratórne zariadenia. A môžete si vystačiť iba s modelmi pozostávajúcimi z dreva a gumičiek. Túto príležitosť poskytujú konštruktéri spoločnosti UGEARS. Hlavnou vecou je dodržiavať presnosť montáže bez ohľadu na to, aké sú základné fyzikálne zákony, na to, aby fungovali, sú potrebné aj určité podmienky. Povieme vám, aké prírodovedné kánony sa dajú skontrolovať na drevených modeloch a čo je na to potrebné.
Monowheel. Mechanické vyváženie
Elektrická jednokolka sa dnes stala takmer rovnakoupopulárna forma mestskej dopravy, ako napríklad hoverboard, elektrický skúter alebo bicykel. To, čo jazdia milovníci rýchlosti - elektrická samovyvažovacia jednokolka - je iba modernou úpravou jednokolky, ktorá bola rozšírená koncom 19. - začiatkom 20. storočia. Až potom sa namiesto elektrického motora použila svalová sila človeka, ako v prípade bicykla. Ale na vyváženie stačili namiesto senzorov, gyroskopov a akcelerometrov iba talenty, obratnosť a skúsenosti.
Jednokolesové zariadenie je založené na princípemechanické vyváženie, ktoré je dôležité udržiavať počas pohybu. Jednokolka je schopná udržiavať zvislú polohu, pokiaľ je koleso držané pod ťažiskom (ako to naznačuje teória obráteného kyvadla). A požadovanú pozíciu, ako už bolo spomenuté, nastaví jazdec. V skutočnosti to na jednokolke je to osoba, ktorá podvedome cíti, kam jej vozidlo padá, kompenzuje pád pohybom kolesa do bodu pod sebou, kde je ťažisko. Je dôležité to robiť, kým jednokolka nespadne.
Zrýchlenie jednokolky určuje vzdialenosť odťažisko k bodu dotyku a rýchlosť a smer otáčania kolesa - relatívna poloha kontaktnej plochy, a s ňou charakter dynamiky zrýchlenia. Preto musí jazdec za účelom zrýchlenia posunúť ťažisko dopredu, a pokiaľ je spomalené, dozadu. A aby ste sa mohli začať hýbať, musíte v skutočnosti „spadnúť“ - stačí iba sklon tela, pohyb rúk alebo bokov, aby ste monocyklu poskytli zrýchlenie.
UGEARS demonštrovať tieto princípy mechanikyexistuje jednokolka s vlastným pohonom. Drevený model pozostáva z 300 dielov a poháňa ho gumený motor, ktorý vďaka vyváženiu (tu nie je potrebný talent jazdca) umožňuje, aby koleso nespadlo. Keď dôjde energia gumového motora, nohy pripevnené ku kolesu sa odstránia a začne sa otáčať ako jednoduché koleso a nakoniec sa len krásne prevráti. Ak zafixujete nohy, potom sa to bude tiež pohybovať, ale ako vyrovnávacie koleso.
Chronometr. Kyvadlo a princíp mechanických hodín
Prvýkrát začal človek merať čas pomocoumechanické hodinky v VIII. storočí v Číne, odkiaľ najskôr prišla technológia mechanizmu úniku tekutín do arabského sveta a potom prišla v trochu inej podobe do západnej Európy. Mechanické hodinky tam mali iba hodinovú ručičku a do pohybu sa dostali pomocou naťahovania pomocou mechanizmu Kettlebell. Hodiny sa stali centrom ľudského života - boli inštalované na hlavných radničných vežiach miest, oslavovali nielen poludnie či polnoc, ale aj cirkevné sviatky.
Okrem ciferníka, ktorý je každému známy,Mechanické hodinky sa skladajú zo zdroja energie (môže to byť buď závažie alebo pružina), únikového mechanizmu, ktorý premieňa nepretržité otáčanie na kmitavý alebo vratný pohyb, a regulátora - môže to byť kyvadlo alebo váhy. Spúšťový mechanizmus a motor sú zvyčajne spojené sústavou ozubených kolies.
Samozrejme, mechanické hodinky nie sú také presnéako ich elektronickí alebo kremenní „potomkovia“. Chyba sa môže pohybovať od +40 do –20 sekúnd za deň. A dnes sú to hlavne mechanické hodinky, ktoré sa používajú hlavne na udržiavanie tradícií.
Mechanické hodinky sú založené na systéme, ktorýfyzici nazvali kyvadlo. Jedná sa o mechanický systém, ktorý vykonáva mechanické vibrácie, keď je zavesený v gravitačnom poli. V procese kmitania sa kinetická energia kyvadla premení na potenciálnu energiu (to je energia sily pružnosti a gravitácie) a naopak. A sily trenia postupne premenia túto kinetickú energiu na teplo, vďaka čomu sa amplitúda oscilácie postupne zmenšuje.
Skontrolujte, ako také mechanickésystém, ako aj vytvorenie vlastného chronometra, môžu byť vyrobené z dreva. Gumový motor bude pre takéto zariadenie opäť slúžiť ako zdroj energie a na to, aby sa chronometer na určitý čas spustil (v tomto prípade časovač pracuje v intervale až 20 minút), stačí sa pohnúť ručičku ciferníka o určitú čiastku. Samozrejme, najskôr sa musíte stať hodinárom a zostaviť otvorený prevodový mechanizmus. V takom prípade je presnosť dôležitejšia ako kedykoľvek predtým.
Električka. Krútiaci moment, transformácia potenciálnej energie napätia na mechanickú prácu
Cítite sa ako Fedor Pirotsky,vynálezca prvej elektrickej električky v Rusku, je to možné pomocou modelu. Najprv je však lepšie pochopiť, ako sa električka v skutočnosti uvádza do pohybu. Predchodcom elektrickej dopravy bol jednoduchý konský povoz, kde sa po koľajniciach vláčili kone s koňmi. S nástupom elektrickej éry sú motory poháňané trakciou.
V moderných električkách sa používajú najčastejšieJednosmerné trakčné motory, pretože to je prúd spotrebovaný električkovým systémom. Elektronika však umožňuje premenu jednosmerného prúdu na striedavý prúd, čo znamená, že na vybavenie električiek sa dajú použiť aj striedavé motory. Na rozdiel od jednosmerných motorov navyše nemajú zostavu zberača a kefy, ktorá sa rýchlo stane nepoužiteľnou. Je to on, kto neustále potrebuje opravu a údržbu.
Na prenos energie z motora na nápravu dvojkolesia sú automobily vybavené prevodovkou s kardanovou redukciou, ktorá sa skladá z mechanickej prevodovky a kardanového hriadeľa.
Na výrobu vlastnej prevodovky potrebujeteveľké úsilie, ak sú výpočty už urobené za vás. Tento mechanizmus je založený na redukčnej funkcii - znižujúcej úsilie potrebné na pohon zariadenia, ktoré prevádza prenášaný výkon na užitočnú prácu. Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, je dvojica vzájomne prepojených valcových ozubených kolies rôznych priemerov: najmenšie rozmery sú hnacie kolesá.
V drevenom modeli električkovej tratenie je potrebná elektrina. Okrem toho, že spojenie nevyžaduje ani lepidlo a všetky materiály sú z dreva, je ako zdroj energie použitý rovnaký gumený motor, ktorý je potrebné navíjať - podľa princípu napínania pružiny. Transformácia energie na rotačnú energiu, rovnako ako v skutočnej električke, nastáva vďaka ozubenému prevodu. Okrem toho sa električka môže pohybovať jednoducho kvôli rozdielu výšok, potom opäť dochádza k premene potenciálnej energie na kinetickú.
Pneumatický motor. Premena kompresnej energie na mechanickú prácu
Vzduchový motor bol vynájdený už dávno,prakticky plní dlhoročný sen ľudstva: prijímať energiu zo vzduchu. Ďalšia vec je, že najskôr musí byť tento vzduch stlačený, čo, samozrejme, vyžaduje aj značnú energiu. Použitie pneumatických motorov a pohonov samozrejme samozrejme rozširuje rozsah rôznych zariadení, keď sa vyžaduje zvýšená bezpečnosť a použitie elektrickej energie alebo horľavých látok nie je možné.
A takýto fyzikálny princíp môže mať aplikáciebyť veľkým zástupom. Takmer všetkých porazila elektrina. História si však pamätá aj pneumatickú poštu a dokonca aj pneumatickú železnicu. V roku 1861 bola v Petrohrade postavená historicky prvá lokomotíva s pneumatickým pohonom. Bol pomenovaný podľa svojho tvorcu - ducha Baranovského.
Je ironické, že vzduchový motor je možné zostaviť avyrobené z dreva. Navyše takmer úplný analóg súčasnosti vrátane tachometra. Na naštartovanie motora v pohybe je samozrejme potrebný vzduch. Aby sa neodchýlilo od paradigmy - iba dreva a gumy, navrhujú tvorcovia konštruktéra použiť obyčajný balón, ktorý je možné nafúknuť a spojiť s motorom pomocou špeciálnych trysiek a zvončeka. V takom prípade vzduch uvedie do pohybu piesty pneumatického zariadenia a vytvorí kinetickú energiu.
Arcballista. Premena energie napätia na energiu letu
Метательные орудия использовались человеком dosť dávno - v starovekom svete a v stredoveku. Dnes však môžete nájsť podobné zbrane, najmä v športe, kde sa používajú luky a kuše. Fungovanie týchto nástrojov je založené na transformácii svalového úsilia človeka na energiu letu. Aby bola táto energia vyššia, je možné akumulovať potenciálnu energiu pomocou elastických prvkov alebo protizávažia. V luku alebo kuše je to tetiva.
Hypertrofovaná verzia kuše - arcballista- bola použitá ako obliehacia zbraň pri zajatí miest a pevností. Luk, ktorého dĺžka dosahovala 3,5 m, bol pripevnený k masívnej drevenej skrinke na drevenom ráme vozíka, umiestneného na dvoch kolesách veľkého priemeru. Bowstring vytiahol delostrelec pomocou brány pripevnenej k rámu. Dnes sa samozrejme takéto zariadenia nachádzajú iba v počítačových hrách. Pravda, práve vtedy boli položené základy delostrelectva.
Klasické vojenské vozidlo v podobe dreveného modeluвряд ли сможет захватить настоящий замок, а вот поиграть в «аналоговую» компьютерную игру получится. Модель состоит из двух частей: блока стрельбы и основы с регулируемыми опорами, именно осуществляет стабилизацию конструкции во время стрельбы. А стреляет такая аркбаллиста деревянными болтами. При желании, конечно, можно запустить и чем-то другим. Важно помнить, как и любому артиллеристу, что для грамотного нанесения удара нужно правильно выставить угол по вертикали и горизонтали, а не просто приводить в действие спусковой механизм.
To, že sú drevené hračky zastarané, sa dá ľahkovyvrátiť zobrazením jedného z týchto modelov. A ak hovoríte aj o fyzikálnych zákonoch, ktoré ich uvádzajú do pohybu, odvodíte niekoľko vzorcov a nakreslíme smer vektorov síl podieľajúcich sa na vytváraní rôznych druhov energií, potom samotné slovo „konštruktér“ už nebude odkazovať k modelom, ale k ich majiteľom.
Ak sa rozhodnete kúpiť jednu zkonštruktéri, použite promo kód HIGHTECH, poskytuje zľavu 20%. Teraz v katalógu spoločnosti UGEARS existuje 73 modelov vrátane skutočného uzamykateľného trezoru, športového automobilu a bicykla, pištole, skrinky s tajomstvom, veľkej lokomotívy s tendrom.
Prečítajte si tiež
Bola nájdená najvzdialenejšia a najstaršia galaxia vo vesmíre
20 nových druhov zvierat a rastlín nájdených v Andách
Vedci zistili, kde zmizli červení obri zo stredu Mliečnej dráhy