علوم کاربردی – تکنولوژی((3A

قبل از آزمایش

اهداف:

- مطالعه ماشین های ساده

- تحقیق در مورد ماشین های روزمره

لغات:

- سطح شیبدار - اهرم- قرقره - پیچ- ماشین ساده - گوه - چرخ

 ومحور           

مواد لازم:‌

- کاربرگ ها- مداد شمعی.

پیش زمینه:

ماشین های مدرن خیلی پیچیده اند. ولی به طور کلی همگی ترکیبی از یک یا سه عنصر اصلی (چرخ و محور، اهرم و سطح شیبدار هستند). چرخ و محور از یک چرخ که به دور یک مرکز می‌چرخد تشکیل شده و باعث چرخش اجسام می‌شود. اهرم جسم سختی است که بر روی یک نقطه اتکا تکیه داده می‌شود. سطح شیبدار نیروی مورد نیاز برای حرکت اجسام به طرف بالا را کاهش میدهد چونکه با افزایش دادن فاصلة اعمال نیرو، نیروی مورد نیاز را کاهش می‌دهد. پیچ و گوه هر دو نوعی سطح شیبدار تغییر یافته هستند. در پیچ سطح شیبدار به صورت مارپیچی به دور یک سطح سیلندری پیچیده شده است. در اثر چرخاندن به سمت جلو یا عقب حرکت میکند، معمولاً توسط یک پیچ گوشتی یا آچار. ولی پیچ ماشین مفیدی نیست، زیرا که مقدار زیادی از انرژی در اثر اصطکاک از بین می‌رود. گوه از دو سطح شیبدار تشکیل شده که در نقطه‌ای به هم می رسند. از گوه برای قطع کردن اجسام یا برای نگهداشتن چیزی در جایی استفاده می‌شود. سطح شیبدار حرکت نمی‌کند در صورتی که گوه حرکت می کند. قرقره از یک زنجیر، طناب یا کمربند تشکیل شده است که به دور یک چرخ پیچیده است. قرقره می‌تواند باثت یا متحرک باشد. کار اصلی ماشین ها تولید نیرو و تبدیل آن به نیروی کار است. ماشین ها، چه ساده و چه پیچیده باعث آسودگی زندگی انسان می‌شوند. دانش آموزان را از اینکه همه ماشین ها بدست انسانها ساخته شده‌اند آگاه سازید. بعضی میمونها و گوریل ها پیدایش ابزارهای اولیه‌ای را باعث شده‌اند.

روش کار:

1.صفحات موجود در پیوست به شما کمک خواهند کرد تا مرور دوباره‌ای به ماشین های ساده داشته باشید. اطمینان حاصل کنید که توانسته اید این موضوع را به بچه ها بفهمانید که ماشین های ساده باعث انجام کار به صورت ساده تر می‌شوند و اکثر ماشین هایی را که ما امروزه مشاهده می‌کنیم از سری هایی از ماشین های ساده که به طور منظم کار میکنند، تشکیل شده اند.

2.سطح شیبدار با افزایش سطح پیمودن مسافت باعث می‌شود کاری را که می‌خواهید انجام دهید ساده تر انجام بگیرد. اره و بیل کارهای با انرژی کم (و به طور آهسته) ساخته شده‌اند.

3.اهرم نیز از اصول مشابهی برای انجام کارها پیروی می‌کند که در نتیجه آن انجام کار، راحت خواهد بود.

4.چرخ و محور انرژی را به طور خیلی موثر و سریعی انتقال می‌دهند.

5.از دانش آموزان بخواهید تا برش هایی کاغذی از نام شش ماشین ساده تهیه کنید و سه تا از این برش ها از در سمت چپ هر کاغذ کار برگ قرار دهند.

6.از آنها بخواهید تعداد 12 برش از ماشین ها را با یکدیگر براساس ماشینهای ساده موجود انطباق دهند. در بعضی از موارد بیش از یک ماشین ساده مشترک وجود دارد.

پاسخ ها:سطح شیبدار:B2, A1چرخ و محور: A2 و C1، پیچ D2 و D3

اهرم:B1 و C3 (A1 و C1نیز دارای اهرم هستند)؛ قرقره: A3 و D1؛ گوه B3 و C2