كيفية بناء مشروع علمي نموذجي للمصعد

اخترع إليشا أوتيس في عام 1852 ، المصاعد توضح مختلف المبادئ العلمية المثيرة للاهتمام. يمكن أن يساعد مشروع علمي للمصاعد النموذجية الطلاب على فهم ظواهر مثل الجاذبية والبكرات والأثقال الموازنة. أيضًا ، يمكن للمصاعد توضيح قانون إسحاق نيوتن الثاني للحركة. ينص هذا القانون على أنه عندما تعمل قوة على جسم ما ، فإنها تتسارع.

يمكن تصنيع المصعد النموذجي البسيط باستخدام قطعة طويلة من الخيط متصلة بصندوق من الورق المقوى يجلس فوق طاولة. اقطع ثقبًا صغيرًا في منتصف الجزء العلوي من الصندوق وأدخل الخيط. يجب ربط الخيط في عقدة داخل الصندوق حتى لا يخرج من الفتحة. يجب أن يكون الخيط طويلًا بدرجة كافية بحيث يمكنك خفض ورفع المصعد من الجانب المقابل للطاولة. قطع اثنين من اللوحات بحيث تبقى اثنين فقط من اللوحات ، تبدو مثل أبواب المصعد. يجب أن يذهب أحد الطلاب إلى الجانب الآخر من الطاولة ويمسك الخيط بينما يخفض الآخر الصندوق من على الطاولة. يمكن للطلاب التناوب على خفض ورفع المصعد. يساعد هذا المشروع الطلاب على فهم حركة المصعد لأعلى. اشرح للطلاب أن رفع المصعد يتطلب قوة أكبر من قوة خفضه ، لأن الجاذبية تسحب الأشياء إلى الأسفل.

تصف جميع مشروعات Science Fair استخدام المغازل والثقل الموازن لإنشاء مصعد عاملة. اربط أربعة محاور دوران بأعلى قطعة من الخشب الرقائقي باستخدام المسامير. تأكد من تباعد المغازل بالتساوي عبر الجزء العلوي وقم بتسميتها "أ" و "ب" و "ج" و "د" من اليسار إلى اليمين. قم بتركيب اثنين من مغزل آخر في الجزء السفلي من الخشب الرقائقي الخاص بك أسفل المغزل العلوي الأيسر ووضع علامة على هذين المغزلين "e" و "f" من اليسار إلى اليمين. يجب أن يكون هناك مسافة 3 أقدام على الأقل بين المغازل العلوية والسفلية. اربط قطعة واحدة من الخيط في الجزء العلوي وأخرى بأسفل صندوق من الورق المقوى الصغير الذي سيكون سيارة المصعد الخاصة بك. يجب أن تدور السلسلة السفلية حول مغازل "f" و "e" و "a" و "b" بهذا الترتيب. اربط هذا الخيط بأعلى الصندوق. يجب أن يدور الخيط الآخر حول الحرفين "c" و "d" ويجب ربط الطرف السائب بثقل موازن يتدلى على الجانب الأيمن من الخشب الرقائقي. دوران المغزل "أ" سيجعل سيارة المصعد ترتفع وتنخفض. تستخدم الأثقال الموازنة لموازنة الوزن في صندوق السيارة بحيث يمكن أن تتحرك لأعلى بسهولة ولا تسقط على الأرض.

احصل على صندوق كبير ليكون بمثابة مبنى وصندوق أصغر ليكون بمثابة المصعد في المبنى. اصنع فتحتين صغيرتين في الجزء العلوي من الصندوق الأصغر وأدخل قطعة من الخيط. اربط عقدًا في الخيط الموجود داخل الصندوق حتى لا ينزلق. قم بتوصيل اثنين من البراغي على شكل حرف U في الجانب الداخلي من الجزء العلوي من الصندوق الكبير وثبتهما بالصواميل في الجزء العلوي الخارجي من الصندوق. تأكد من ترك مسافة متساوية بين المسامير اللولبية على شكل حرف U بحيث يمكن تعليق صندوق السيارة الأصغر دون الاصطدام بجانب الصندوق الأكبر. قم بتغذية الحبل من خلال المسامير الملولبة على شكل حرف U وربط أحد طرفيها بسلسلة الصندوق الأصغر والطرف الآخر بثقل موازن. ضع أشياء صغيرة في صندوق السيارة واستخدم أثقال موازنة مختلفة للعثور على أفضل المجموعات لجعل المصعد الخاص بك يعمل بسلاسة. وفقًا لـ Fun Stuff My Dad Makes ، يوضح هذا النموذج أيضًا أهمية الثقل الموازن ، وهو أمر ضروري حتى لا يتحطم الصندوق الداخلي على الأرض.

يمكن صنع البكرات باستخدام عجلة صغيرة مثبتة على محور مثبت في إطار. تتكون البكرة المركبة من بكرتين ، وتتكون البكرة والمقبض من عدة بكرات تعمل معًا. اربط بكرة مركبة بعارضة خشبية في المدخل أو المرآب. يمكن ربط دلو مملوء بالألعاب أو المكعبات أو الرمل بحبل البكرة. حاول رفع دلو عن الأرض باستخدام الطرف الحر للحبل. جرب نفس الشيء باستخدام نظام البكرة والكتلة وقارن النتائج. تستخدم البكرات للمساعدة في تقليل مقدار القوة اللازمة لرفع شيء ما أو شخص ما. هذا يعني أنه من الصعب رفع شيء بدون بكرة.