Náměty z mechaniky
(Ukázky z projektů realizovaných ve fyzikálním semináři žáků 8.ročníku)
1. Horkovzdušný mikroténový balón
(společný projekt po skupinách)
Potřeby:
mikroténová fólie 4 x 5 m (5 x 12 m), izolepa, nůžky, sešívačka, výkres A 2, provázek (alespoň 30 m), fén, prodlužovaní šnůra
Provedení:
1. Mikroténovou fólii přehneme a na vyznačených stranách slepíme izolepou k sobě. Nespojenou stranu postupně řasíme a sešíváme sešívačkou, až vznikne otvor o průměru asi 20 cm.
2. Pak z výkresu stočíme trubku o průměru do 20cm (tak, abychom na ni mohli nasadit balón).
3. Balón ve spodní části přivážeme ke klubku provázku.
4. Pak nasadíme balón na trubku. Balón u trubky předržujeme.
5. Přes trubku foukáme dovnitř horký vzduch 1 – 2 fény. (Balón v horní části předržujeme, aby se horký vzduch přímo s fénu nedostal na mikroténovou fólii.)
6. . Když je balón „zvedán“ dostatečnou vztlakovou silou, vysuneme ho z trubky) a pustíme.
Poznámka: Budeme-li vyrábět větší balón, např, z fólie 5 x 12 m, musíme ho nafukovat 3 a více fény. Jinak nafukování trvá dlouho, a tak dochází ke zchládnutí vzduchu v balónu.
2. Auto na gumu
Autor: Ondra Duchaň, VIII.A
Materiál: Krabice a karton z krabice, víčka, korková zátka, brčko, sponka, izolepa a guma z galanterie.
Postup zhotovení:
Z krabice uděláme karosérii.
Pro výrobu kol byla využita víčka, korkové zátky, dřevěná tyčka.Na zadních kolech je přilepena guma pro zvětšení tření.
Poháněcí mechanismus byl sestaven z dřevěné tyčky, cívky od nití a gumy a připojen ke zadním kolům.
Poháněcí zařízení 1.část Poháněcí zařízení 2.část
Funkce hračky a modelu:
Otáčením zadních kol namotám gumu na osu zadních kol. Auto položím na podlahu a pustím.Auto se rozjede dopředu.
Fyzikální vysvětlení:
Otáčím li zadními koly, konám práci, která se uchová jeho polohová energie pružnosti(namotaná guma). Položím- li auto na podlahu, rozjede se, protože se polohová energie pružnosti mění v pohybovou energii zadních kol a předává se autu.
A ještě jeden malý přídavek:
Plechovku uvedeme po pohybu.Za chvíli se zastaví a pohybuje se zpět.
3. Kuličková dráha
Autoři: Lukáš Veselka, Adam Hrubý, Jakub Sobol, VIII.A
Materiál: Karton, dřevěná míchátka, hadice, tavná pistole, nůžky, řezák, kuličky
Provedení:
Sestrojíme si jednotlivé části kuličkové dráhy, které propojíme tak, aby byly vždy mírně nakloněny. Jednotlivé části musí mít okraje, aby kuličky nevypadávaly.
Funkce:
Kuličku položíme na nejvyšší místo a pustíme. Kuličky se pohybují dolů a proběhnou celou dráhu.
Vysvětlení:
Kulička leží na nakloněné rovině, na které se gravitační síla působící na kuličku rozkládá. Silová složka rovnoběžná s nakloněnou rovinou uvádí kuličku do pohybu. Nahoře má kulička polohovou energii, při pohybu dolů se tato energie mění na energii pohybovou.
4. Větrný mlýn s kolotočem
Autor: Hung Vu Kank, VIII.C
Materiál: Karton, špejle, provázek, noviny, tavná pistole, nůžky, řezák
Provedení:
Nejdříve si vyrobíme z kartonu kolotoč. Jednotlivé části spojujeme špejlemi a lepidlem.
Lopatky velkého větrného kola odlehčíme tak, že část kartonového vnitřku vyřízneme a pak polepíme novinovým papírem. Lopatky zešikma připevníme na otáčecí zařízení na stojanu.
Větrné kolo spojíme s kolotočem provázkem.
Funkce: Fénem foukáme na lopatky větrného kola. To se začne otáčet a následně roztáčí i kolotoč.
Vysvětlení: Proud vzduchu tlačí na lopatky kola a roztáčí je. Kolo získává pohybovou energii a předává ji spojenému kolotoči.
5. Pískové kolo s dřevorubcem
Autoři: Radim Konečný, Filip Maňák, VIII.C
Materiál: Karton, papírové talíře, dřevěná tyčka, jehlice, korkové zátky, plastová trubka, PET láhev, stužka, pingpongový míček, stužka, tavná pistole, řezák, nůžky, akuvrtačka, písek
Provedení:
Postupně zhotovíme jednotlivé součásti:
kolo z papírového talíře, stojan s trubkou, převodové zařízení s koly a klikovou hřídelí, dřevorubce s pilkou.
Jednotlivé části propojíme.
Funkce:
Písek sypeme trubkou. Dopadá na lopatky papírového kola a roztáčí ho. Kolo je spojeno s jedním kolem převáděcího zařízení, které se roztočí .Klikovou hřídel nám rozpohybuje i dřevorubce, který začne řezat dřevo.
Vysvětlení:
Písem padá z výšky, má tedy polohovou i pohybovou energii. Ta se při dopadu mění na pohybovou energii kola a předává se celému převodovému zařízení.
6. Vodní kolo
Autoři: Alžběta Ruttkay-Nedecká, Veronika Vavrušková, VIII.C
Materiál: Karton, kartonová krabice, velké plastové víčko, kanystr, papírové trubice, PET láhev, krabičky od zápalek, krabičky od filmu, provázek, stužka, jehlice, drát, nýtky, korkové zátky, tavná pistole, akuvrtačka, velká nádoba
Provedení:
Vyrobíme postupně jednotlivé hlavní části našeho modelu: kolotoč, vodní kolo a stojan na vodní kolo. Vodní kolo na hřídeli umístíme do stojanu a přidáme převodní kolo,které propojíme stužkou s převodním kolem na kolotoči.
Funkce:
Stojan s vodním mlýnem postavíme do velké mísy. Z PET láhve lijeme vodu na lopatky vodního kola. Kolo se roztáčí a pohyb se přenáší převodními koly s páskou na kolotoč, který se také roztočí:
Vysvětlení:
Dopadající voda na lopatky kola má polohovou i pohybovou energii. Ta se přeměnuje na pohybovou energii vodního kola a předává se i kolotoči.
7. Hydraulický zvedák
Autor: Tomáš Černohorský
Materiál: PET láhev, plastová hadička, 2 injekční stříkačky různých velikostí, plastová miska (víčko), tavná pistole, akuvrtačka
Provedení:
Do víčka PET láhve uděláme otvor a vsuneme do něj větší injekční stříkačku. Na horní část pístu přilepíme víčko.
V boční části PET láhve uděláme otvor. Na malou injekční stříkačku nasuneme plastovou hadičku, protáhneme otvorem v láhvi, naplníme vodou a spojíme s velkou injekční stříkačkou. Hadičku vsuneme do PET láhve tak, až se nám konec malé injekční stříkačky zasune do otvoru v PET láhvi.
Funkce: Zmáčkneme-li na píst malé injekční stříkačky, zvedá se horní miska.
Vysvětlení:
Model je vlastně hydraulické zařízení. Zmáčkneme-li na píst malé injekční stříkačky, vzniká pod ním v kapalině tlak, který se přenáší do celé kapaliny a je všude stejný (Pascalův zákon). Tlaková síla zvedá velký píst a je tolikrát větší, kolikrát je větší plocha velkého pístu než plocha malého pístu.
8. Auta na různý pohon ve fotografiích
-
a) Auto na reaktivní pohon (Jan Šimoník, VIII.A )
-
b) Auto s pastičkou na myš (David Jonáš, VIII.A)
-
c) Auto se závažím (David Jonáš, VIII.A)
