Výtahy, které vynalezl Elisha Otis v roce 1852, ilustrují různé zajímavé vědecké principy. Vědecký projekt modelového výtahu může studentům pomoci pochopit jevy, jako je gravitace, kladky a protizávaží. Výtahy také mohou ilustrovat druhý pohybový zákon Isaaca Newtona. Tento zákon říká, že když síla působí na objekt, zrychlí se.
Jednoduchý výtah
Jednoduchý modelový výtah lze vyrobit pomocí dlouhého provázku připevněného k lepenkové krabici sedící na stole. Vyřízněte malý otvor uprostřed horní části krabice a vložte řetězec. Šňůrka by měla být uvázána na uzel na vnitřní straně krabice, aby nevycházela z otvoru. Řetězec by měl být dostatečně dlouhý, abyste mohli zvednout a zvednout výtah z opačné strany stolu. Odřízněte dvě klapky tak, aby zůstaly jen dvě klapky, vypadající jako dveře výtahu. Jeden student by měl jít na druhou stranu stolu a držet provázek, zatímco druhý sklopí krabici ze stolu. Studenti se mohou střídat při spouštění a zvedání výtahu. Tento projekt pomáhá studentům porozumět pohybu výtahu nahoru a dolů. Vysvětlete studentům, že zvednout výtah vyžaduje více síly než jej spouštět, protože gravitace táhne věci dolů.
Výtah s vřeteny
Všechny projekty Science Fair popisuje použití vřeten a protizávaží k vytvoření pracovního výtahu. Připojte čtyři vřetena k horní části kusu překližky pomocí hřebíků. Nezapomeňte rozmístit vřetena rovnoměrně přes horní část a označit je „a“, „b“, „c“ a „d“ zleva doprava. Připojte dvě další vřetena ke spodní části překližky pod levými dvěma horními vřeteny a označte je „e“ a „f“ zleva doprava. Mezi horním a spodním vřetenem by měl být prostor alespoň 3 stopy. Jeden kus provázku přivázat nahoře a druhý na dno malé lepenkové krabice, která bude vaším výtahovým vozem. Dolní řetězec by měl kolem vřeten „f“, „e“, „a“ a „b“ obcházet v tomto pořadí. Připojte tento řetězec k horní části krabice. Druhá struna by se měla omotat kolem „c“ a „d“ a volný konec by měl být přivázán k protizávaží, které bude viset na pravé straně vaší překližky. Otočení vřetena „a“ způsobí, že vaše kabina výtahu půjde nahoru a dolů. Protizávaží se používají k vyvážení hmotnosti v boxu, aby se mohl snadno pohybovat nahoru a nespadl na zem.
Krabice v krabici
Získejte velkou krabici, která bude fungovat jako budova, a menší krabici, která bude fungovat jako výtah v budově. V horní části menší krabice vytvořte dva malé otvory a vložte kousek provázku. Uzavřete uzly v provázku na vnitřní straně krabičky, aby neproklouzla. Na vnitřní stranu horní části velké krabice připevněte dva šrouby U a zajistěte je maticemi na vnější straně krabice. Ujistěte se, že šrouby U jsou rozmístěny rovnoměrně, aby mohl menší skříňový vůz viset, aniž by narazil do boku větší skříňky. Protáhněte lano šrouby U a připojte jeden konec k provázku menší krabice a druhý konec k protizávaží. Vložte malé předměty do kabiny a pomocí různých protizávaží najděte nejlepší kombinace, aby váš výtah fungoval hladce. Podle Fun Stuff My Dad Makes tento model také ukazuje důležitost protizávaží, které je nutné, aby vnitřní skříň nespadla na zem.
Kladkový systém
Kladky lze vyrobit pomocí malého kola, které je namontováno na nápravě držené v rámu. Složená kladka se skládá ze dvou kladek a kladka a kladkostroj se skládá z několika kladek, které spolupracují. Připevněte složenou kladku na dřevěný trám ve dveřích nebo v garáži. Na lano kladky lze připevnit kbelík naplněný hračkami, bloky nebo pískem. Pokuste se zvednout kbelík ze země pomocí volného konce lana. Vyzkoušejte totéž pomocí bloku a řemenice a porovnejte výsledky. Kladky se používají ke snížení množství síly potřebné k zvednutí něčeho nebo někoho. To znamená, že je těžší něco zvednout bez kladky.