Clipper-Kreaĵoj

Konstrui Materialojn

Bezonataj Materialoj

• Ŝaŭmaj tabulfolioj
• glubendo
• gluo
• Dentodentoj
• Skatolo

Modelaj Komponentoj

• Malsupra tondilo
• Supra tondilo
• Manlevilo por funkciigi tondilojn
• Parto de krajono por servi kiel ŝafto
• Ŝaŭma tabulo-kojno por fino, kie tondiloj kuniĝas (antaŭtranĉitaj de instruisto)
• Duoble dika pintpunkto por manlevilo
• 8 tondiloj (reprezentas tranĉajn randojn de veraj tondiloj)
• 10 dentpingloj por formi finojn de krajono

Antaŭe, la instruisto devas eltranĉi ŝaŭmotabulon laŭ la suba diagramo, havigante al studentoj antaŭtranĉitajn formojn. Studentoj tiam kunmetas malgrandajn partojn al grandaj partoj provizitaj per gluo. Lasu la gluon sekiĝi. La sekvan tagon aŭ klasan periodon, studentoj devas kunmeti la tondan modelon kun bendo ĉe la randa fino kaj de la fundaj kaj supraj tondiloj. Glitu dentpinglojn tra truoj en la krajono, aŭ glubendu ilin al la krajono.

Materialoj

• Modeloj de ungotondiloj

procezo

• Studentoj elprovas siajn ungajn tondilojn per funkciado por simuli tranĉajn ungojn

Dezajno Dezajno

Vi estas teamo de inĝenieroj donita la defion konstrui funkcian modelon de aro de ungotondiloj per la provizitaj materialoj. Post kiam vi kompletigis vian modelon, provu vian projekton por simuli tranĉi viajn ungojn.

Poste vi havos la defion elpensi planon per simplaj maŝinoj por movi telefonlibron de unu flanko de la klasĉambro al la alia sen tuŝi la libron. Vi devas uzi almenaŭ unu simplan maŝinon en via solvo ... sed eble uzi tiom, kiom vi volas.

kriterioj

• Sekvu la instrukciojn priskribitajn sur la Studenta Laborfolio por konstrui la modelon

Limigoj

• Uzu nur la provizitajn materialojn

1. Rompu klason en teamojn de 2.
2. Transdonu la laborfolion Clipper Creations.
3. Diskutu la temojn en la Sekcio pri Fonaj Konceptoj. Elstarigu specojn de simplaj maŝinoj, atentante la "levilon". Instruu studentojn uzi la Studentan Laborfolion kiel gvidilon por kunmeti siajn ungajn tondilojn.
4. Revizii la Inĝenieristikan Projektan Procezon, Projektan Defion, Kriteriojn, Limojn kaj Materialojn.
5. Provizu al ĉiu teamo siajn materialojn.
6. Klarigu, ke studentoj devas konstrui funkcian modelon de aro de ungotondiloj.
7. Anoncu la tempon, kiun ili devas konstrui (1 horo rekomendinda).
8. Uzu tempigilon aŭ interretan kronometron (retronombrado) por certigi vin akurate. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Donu al studentoj regulajn "tempokontrolojn" por ke ili restu taskaj. Se ili luktas, faru demandojn, kiuj kondukos ilin al solvo pli rapide.
9. Studentoj renkontas kaj konstruas siajn modelojn uzante la instrukciojn kaj diagramojn montritajn en la Studenta Laborfolio
10. Teamoj konstruas siajn projektojn.
11. Teamoj testas siajn projektojn simulante kiel la ungotondilo tranĉos iliajn ungojn.
12. Post kompletigi la modelkonstruon, instruu studentajn teamojn elpensi planon per simplaj maŝinoj por movi telefonlibron de unu flanko de la klasĉambro al la alia sen tuŝi la libron. Ili devas uzi almenaŭ unu simplan maŝinon en sia solvo ... sed eble uzas multajn laŭplaĉe. Ili devas skizi sian planon.
13. Kiel klaso, diskutu pri la studentaj pripensaj demandoj.
14. Por pli da enhavo pri la temo, vidu la sekcion "Fosi Pli Profunde".

Studenta Reflektado (inĝeniera kajero)

1. Kio estis la plej efika parto de via projekto - la parto, kiu funkciis laŭplane?
2. Kio estis la malpli efika parto de via projekto - la parto, kiu kaŭzis plej multajn problemojn aŭ ne funkciis kiel vi planis?
3. Se vi povus refari vian originalan planon, kion vi ŝanĝus?
4. Ĉu vi pensas, ke inĝenieroj devas projekti kaj restrukturi kaj restrukturi por elpensi la plej bonan produkton aŭ procezon? Donu ekzemplon de produkto aŭ procezo ŝanĝita laŭlonge de la tempo (kiel telefonoj aŭ aviadiloj).

La leciono povas esti farita en nur 1 klasperiodo por pli maljunaj studentoj. Tamen, por helpi studentojn sin rapidi kaj certigi studentan sukceson (precipe por pli junaj studentoj), dividu la lecionon en du periodojn donante al studentoj pli da tempo por cerbumi, testi ideojn kaj fini sian projekton. Faru la testadon kaj resumon en la sekva klasperiodo.

Instruista Rimedo

Tipe maŝinoj celas redukti la kvanton de forto bezonata por movi objekton. Sed dum la procezo, la distanco pliiĝas. Rulseĝa deklivirejo estas facile videbla ekzemplo de ĉi tiu rilato. Dum la kvanto de fortostreĉo kaj forto estas reduktitaj (forto) la fakta distanco estas signife pliigita. Sekve, la kvanto de efektiva laboro estas la sama. Dum la tipa apliko de maŝinoj estas redukti penon aŭ forton, ekzistas gravaj aplikoj de maŝinoj, kie ĉi tio ne estas avantaĝo - tio estas forto ne reduktita, aŭ efektive estas malpliigo de avantaĝo - tio estas, forto pliiĝas. La plej bona ekzemplo de maŝino, kiu donas neniun avantaĝon, estas simpla aŭ unuopa pulio. Ununura pulio nur ŝanĝas la direkton de la fortostreĉo. Kurtentirilo estas ekzemplo.

Ungotondiloj estas ekzemplo de leviloj. La forto farita sur la tenilo de la tondiloj kunpremas la klingojn de la tondiloj tiel ke la klingoj tuŝas kaj tondas la najlon. En najla tondilo, la pintpunkto estas la pivota artiko inter la du partoj de la tondilo.

Enkonduko al Simplaj Maŝinoj

Simplaj maŝinoj estas "simplaj" ĉar plej multaj havas nur unu movan parton. Kiam vi kunmetas simplajn maŝinojn, vi ricevas kompleksan maŝinon, kiel gazontondilon, aŭton, eĉ elektran nazharan tondilon! Memoru, maŝino estas iu ajn aparato, kiu faciligas laboron. En scienco, "laboro" signifas movi ion. Gravas scii, ke kiam vi uzas simplan maŝinon, vi efektive faras la saman laboron - ĝi simple ŝajnas pli facila. Simpla maŝino reduktas la penon bezonatan por movi ion, sed vi finas movante ĝin pli grandan distancon por plenumi la saman laboron. Memoru, ke ekzistas kompenso de energio kiam vi uzas simplajn maŝinojn.

Tipe maŝinoj celas redukti la kvanton de forto bezonata por movi objekton. Sed dum la procezo, la distanco pliiĝas. Rulseĝa deklivirejo estas facile videbla ekzemplo de ĉi tiu rilato. Dum la kvanto de fortostreĉo kaj forto estas reduktitaj (forto) la fakta distanco estas signife pliigita. Sekve, la kvanto de efektiva laboro estas la sama. Dum la tipa apliko de maŝinoj estas redukti penon aŭ forton, ekzistas gravaj aplikoj de maŝinoj, kie ĉi tio ne estas avantaĝo - tio estas forto ne reduktita, aŭ efektive estas malpliigo de avantaĝo - tio estas, forto pliiĝas. La plej bona ekzemplo de maŝino, kiu donas neniun avantaĝon, estas simpla aŭ unuopa pulio. Ununura pulio nur ŝanĝas la direkton de la fortostreĉo. Kurtentirilo estas ekzemplo.

Ungotondiloj estas ekzemplo de leviloj. La forto farita sur la tenilo de la tondiloj kunpremas la klingojn de la tondiloj tiel ke la klingoj tuŝas kaj tondas la najlon. En najla tondilo, la pintpunkto estas la pivota artiko inter la du partoj de la tondilo.

Specoj de Simplaj Maŝinoj

Estas kvar specoj de simplaj maŝinoj, kiuj formas la bazon por ĉiuj mekanikaj maŝinoj:

Levilo

Provu eltiri vere obstinan fiherbon el la tero. Uzante nur viajn nudajn manojn, ĝi povus esti malfacila aŭ eĉ dolora. Kun ilo, kiel manŝovelilo, vi tamen gajnu la batalon. Ĉiu ilo, kiu malstreĉas ion, estas levilo. Levilo estas brako, kiu "turnas" (aŭ turnas) kontraŭ "apogpunkto" (aŭ punkto). Pensu pri la ungega fino de martelo, kiun vi uzas por malligi ungojn. Ĝi estas levilo. Ĝi estas kurba brako, kiu ripozas kontraŭ punkto sur surfaco. Dum vi turnas la kurban brakon, ĝi ellasas la najlon de la surfaco. Kaj tio estas malfacila laboro! Estas tri specoj de leviloj:

• Unua Klaso-Levilo - Kiam la apogpunkto kuŝas inter la fortobrako kaj la levilbrako, la levilo estas priskribita kiel unuaklasa levilo. Fakte multaj el ni konas ĉi tiun tipon de levilo. Ĝi estas la klasika balanciĝema ekzemplo - aŭ najlotondilo.
• Duaklasa Levilo - En la duaklasa levilo, la ŝarĝa brako kuŝas inter la apogpunkto kaj la forta brako. Bona ekzemplo de ĉi tiu tipo de levilo estas la ĉarumo.
• Third Class Lever - En ĉi tiu klaso de leviloj, la forta brako kuŝas inter la apogpunkto kaj la ŝarĝa brako. Pro ĉi tiu aranĝo necesas relative granda forto por movi la ŝarĝon. Ĉi tion kompensas la fakto, ke eblas produkti movadon de la ŝarĝo sur longa distanco per relative malgranda movado de la forta brako. Pensu pri fiŝkano!

Klinita Aviadilo

Aviadilo estas plata surfaco. Ekzemple glata tabulo estas aviadilo. Nun, se la aviadilo kuŝas plata sur la tero, ĝi ne probable helpos vin fari laboron. Tamen, kiam tiu ebeno estas klinita aŭ oblikva, ĝi povas helpi vin movi objektojn trans distancojn. Kaj, tio estas laboro! Ofta dekliva ebeno estas deklivirejo. Levi pezan keston al ŝarĝa doko estas multe pli facile se vi glitas la keston supren laŭ deklivirejo - simpla maŝino.

kojno

• Anstataŭ uzi la glatan flankon de la dekliva ebeno, vi ankaŭ povas uzi la pintajn randojn por fari aliajn specojn de laboro. Ekzemple, vi povas uzi la randon por disigi aĵojn. Tiam, la dekliva ebeno estas kojno. Do kojno fakte estas ia dekliva ebeno. Hakilo estas kojno. Pensu pri la rando de la klingo. Ĝi estas la rando de glata oblikva surfaco. Tio estas kojno!

ŝraŭbo

• Nun prenu deklivan ebenon kaj volvu ĝin ĉirkaŭ cilindron. Ĝia akra rando fariĝas alia simpla ilo: la ŝraŭbo. Metu metalan ŝraŭbon apud deklivirejon kaj malfacilas vidi la similecojn, sed la ŝraŭbo efektive estas nur alia klina ebeno. Kiel la ŝraŭbo helpas vin labori? Ĉiu turno de metala ŝraŭbo helpas vin movi metalan pecon tra ligna spaco.

Rado kaj Akso

Rado estas cirkla disko ligita al centra stango, nomata akso. La stirilo de aŭto estas rado kaj akso. La sekcio, sur kiu ni metas niajn manojn kaj aplikas forton (tordmomanto), nomiĝas rado, kiu turnas la pli malgrandan akson. La ŝraŭbturnilo estas alia ekzemplo de la rado kaj akso. Malstreĉi streĉan ŝraŭbon kun nudaj manoj povas esti neebla. La dika tenilo estas la rado, kaj la metala ŝafto estas la akso. Ju pli granda estas la tenilo, des malpli da forto necesas por turni la ŝraŭbon.

Pulio

Anstataŭ akso, la rado povus ankaŭ turni ŝnuron aŭ ŝnuron. Ĉi tiu variado de la rado kaj akso estas la pulio. En pulio, ŝnureto ĉirkaŭvolvas radon. Dum la rado turniĝas, la ŝnuro moviĝas ambaŭdirekte. Nun fiksu hokon al la ŝnuro, kaj vi povas uzi la rotacion de la rado por levi kaj mallevi objektojn. Ekzemple sur flagstango ŝnuro estas fiksita al pulio. Sur la ŝnuro estas kutime du hokoj. La ŝnuro turniĝas ĉirkaŭ la pulio kaj mallevas la hokojn, kie vi povas alfiksi la flagon. Poste turnu la ŝnuron kaj la flago leviĝas alte sur la stangon.

Rekomendita Legado

• Farante Mekanikajn Mirindaĵojn En Ligno (ISBN: 978-1626548862)
• Sciencaj Eksperimentoj Kun Simplaj Maŝinoj (Sciencaj Eksperimentoj) de Sally Nankivell-Aston, Dorothy Jackson (ISBN: 978-0531154458)

Skriba Agado

Identigu ekzemplojn de aliaj desegnoj de ungotondiloj. Skribu eseon (aŭ alineon depende de aĝo) pri kiel la desegnoj malsamas, kaj kiel la malsamaj desegnoj povus efiki la funkcion de la tondilo.

Aliĝo al Curriculum-Kadroj

Noto: Ĉiuj lecionaj planoj en ĉi tiu serio estas akordigitaj kun la Naciaj Sciencaj Edukaj Normoj kiuj estis produktitaj de la  Nacia Esplora Konsilio kaj aprobita de la Nacia Scienca Instruista Asocio, kaj se aplikebla, ankaŭ al la Normoj por Teknologia Legopovo de la Internacia Teknologia Eduka Asocio aŭ al la Naciaj Konsiloj de Instruistoj de Matematikaj Principoj kaj Normoj por Lerneja Matematiko.

Naciaj Sciencaj Edukaj Normoj Klasoj K-4 (aĝoj 4 - 9) 

ENHAVA STANDARDO A: Scienco kiel Enketo

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas disvolviĝi

• Kapabloj necesaj por fari sciencan enketon
• Kompreno pri scienca enketo

ENHAVA STANDARDO E: Scienco kaj Teknologio

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas disvolviĝi

• Kapabloj de teknologia projektado

ENHAVA STANDARDO F: Scienco en Personaj kaj Sociaj Perspektivoj

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas kompreni

• Scienco kaj teknologio en lokaj defioj

ENHAVA STANDARDO G: Historio kaj Naturo de Scienco

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas kompreni

• Scienco kiel homa klopodo

Naciaj Sciencaj Edukaj Normoj Klasoj 5-8 (aĝoj 10-14) 

ENHAVA STANDARDO A: Scienco kiel Enketo

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas disvolviĝi

• Kapabloj necesaj por fari sciencan enketon
• Komprenoj pri scienca enketo

ENHAVA STANDARDO E: Scienco kaj Teknologio

Rezulte de agadoj en klasoj 5-8, ĉiuj studentoj devas disvolviĝi

• Kapabloj de teknologia projektado
• Komprenoj pri scienco kaj te technologyniko

ENHAVA STANDARDO F: Scienco en Personaj kaj Sociaj Perspektivoj

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas kompreni

• Riskoj kaj avantaĝoj
• Scienco kaj te technologyniko en la socio

ENHAVA STANDARDO G: Historio kaj Naturo de Scienco

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas kompreni

• Scienco kiel homa klopodo
• Historio de scienco

Naciaj Sciencaj Edukaj Normoj Klasoj 9-12 (aĝoj 14-18)

ENHAVA STANDARDO A: Scienco kiel Enketo

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas disvolviĝi

• Kapabloj necesaj por fari sciencan enketon
• Komprenoj pri scienca enketo

ENHAVA STANDARDO E: Scienco kaj Teknologio

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas disvolviĝi

• Kapabloj de teknologia projektado
• Komprenoj pri scienco kaj te technologyniko 

ENHAVA STANDARDO F: Scienco en Personaj kaj Sociaj Perspektivoj

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas kompreni

• Persona kaj komunuma sano
• Scienco kaj teknologio en lokaj, naciaj kaj tutmondaj defioj

ENHAVA STANDARDO G: Historio kaj Naturo de Scienco

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas kompreni

• Naturo de scienca scio
• Historiaj perspektivoj

Normoj por Teknologia Legopovo - Ĉiuj Aĝoj

La Naturo de Teknologio

• Normo 1: Studentoj ellaboros komprenon pri la karakterizaĵoj kaj amplekso de teknologio.

Teknologio kaj Societo

• Normo 4: Studentoj disvolvos komprenon pri la kulturaj, sociaj, ekonomiaj kaj politikaj efikoj de teknologio.
• Normo 6: Studentoj disvolvos komprenon pri la rolo de socio en la disvolviĝo kaj uzo de teknologio.
• Normo 7: Studentoj disvolvos komprenon pri la influo de teknologio pri historio.

dezajno

• Normo 8: Studentoj disvolvos komprenon pri la ecoj de projektado.
• Normo 9: Studentoj disvolvos komprenon pri inĝeniera projektado.
• Normo 10: Studentoj disvolvos komprenon pri la rolo de solvado de problemoj, esplorado kaj disvolviĝo, invento kaj novigado, kaj eksperimentado en solvado de problemoj.

Kapabloj por Teknologia Mondo

• Normo 13: Studentoj disvolvos kapablojn taksi la efikon de produktoj kaj sistemoj. 

La Projektita Mondo

Normo 17: Studentoj komprenos kaj povos elekti kaj uzi informajn kaj komunikajn teknologiojn.

Konstruu Modelon de Ungotondilo

Listo de Materialoj

• ŝaŭma tabulo
• glubendo
• dentpingloj

Partoj de la modelo

• Malsupra tondilo
• Supra tondilo
• Manlevilo por funkciigi tondilojn
• Parto de krajono por servi kiel ŝafto
• Ŝaŭma tabulo kojno por fino, kie tondaj tabuloj kuniĝas (precut de instruisto)
• Duoble dika pintpunkto por manlevilo
• 8 tondiloj (reprezentas tranĉajn randojn de veraj tondiloj)
• 10 dentpingloj por formi finojn de krajono

Instrukcioj

Laborante en teamoj, ekzamenu la jenan ilustraĵon, kaj kunmetu malgrandajn partojn al grandaj partoj provizitaj per gluo. Lasu la gluon sekiĝi. Poste kunmetu la tondilon-modelon kun bendo ĉe la randa fino de ambaŭ subaj kaj supraj tondiloj. Glitu dentpinglojn tra truoj en la krajono, aŭ glubendu ilin al la krajono. Provu viajn tondilojn!

Vi estas la inĝeniero! Laboru en teamo kaj elpensu planon per simplaj maŝinoj por movi telefonlibron de unu flanko de la klasĉambro al la alia sen tuŝi la libron. Vi devas uzi almenaŭ unu simplan maŝinon en via solvo ... sed eble vi uzos multajn se vi volas.

Unua Paŝo:

Desegnu la maŝinon aŭ solvon de via teamo en la suba skatolo.

Du paŝoj:

Provu la planon de via teamo kaj vidu ĉu ĝi funkcias!

Demandoj:

1. Kio estis la plej efika parto de via projekto - la parto, kiu funkciis laŭplane?

2. Kio estis la malpli efika parto de via projekto - la parto, kiu kaŭzis plej multajn problemojn aŭ ne funkciis kiel vi planis?

3. Se vi povus refari vian originalan planon, kion vi ŝanĝus?

4. Ĉu vi pensas, ke inĝenieroj devas projekti kaj restrukturi kaj restrukturi por elpensi la plej bonan produkton aŭ procezon? Donu ekzemplon de produkto aŭ procezo ŝanĝita laŭlonge de la tempo (kiel telefonoj aŭ aviadiloj).