Science Fair-projekter om løftestænger, kiler og remskiver

Meget af det, vi bruger i vores arbejdsverden i dag, begyndte med brugen af ​​enkle maskiner. Disse enkle maskiner bruger menneskelig energi og enkelte kræfter til lettere at udføre arbejde, der ellers er meget vanskeligt. I nutidens verden er menneskelig energi blevet erstattet af mere detaljerede maskiner, der drives af energi fra kul, naturgas, olie og atomkraft, men enkle maskiner spiller stadig en vigtig rolle.

De enkleste af løftestangsprojekter består af en løftestang og en omdrejningspunkt. Projektet vil demonstrere, at jo tættere omdrejningspunktet er placeret på det objekt, der flyttes, jo lettere bliver det at flytte objektet, fordi det tager mindre kraft. Der er flere klasser af håndtag. Et eksempel på et førsteklasses løftestangsprojekt er en vippesvamp, hvor to objekter løftes, en i hver ende. Et andet klasses håndtagsprojekt er en dør, der svinger på hængslerne. Objektet, der skal flyttes, er direkte mellem omdrejningspunktet og kraften. En tredje klasses håndtag kan være en baseballbat, hvor belastningen er den ene ende af flagermusen, omdrejningspunktet er enden af ​​flagermusen, og hænderne er styrken. Selvom svingeren og døren er på den større side, kan der laves nedskalerede eksempler på videnskabsmæssige projekter.

Kilen viser, hvordan en simpel maskine kan ændre kraftretningen. Et eksempel på dette er en simpel økse. Da en kil er som et skråt plan, efterligner øksen dette plan og fungerer som en kil. Kraften fra øksen eller kilen forårsager vandret kraft til det objekt, der rammes, hvilket tvinger objektet til at opdele i to. Jo mindre kilen er, jo større kræves der krævet. I mindre skala og måske mere passende til en videnskabsmesse fungerer en mejsel på samme måde. Vær forsigtig under sådanne projekter.

Remskiver tillader løft af tunge genstande med mindre indsats ved at udveksle kraft til afstand. Når du bruger en remskive, vikles et reb eller en ledning rundt om et hjul. Hjulet er monteret på en robust bjælke eller anden sikker genstand. En krog er fastgjort til den ene ende af rebet for at sikre genstanden, der skal løftes. Den anden ende af rebet trækkes derefter for at løfte genstanden. Derefter demonstreres den mængde kraft, der er nødvendig for at løfte genstanden uden remskiven og derefter demonstrere, hvor let det er at løfte den samme genstand med remskivesystemet.

Disse projekter er alle eksempler på enkle maskiner. Der er flere enkle maskiner, der inkluderer hjul og aksel, det skrå plan og skruen. Hjulet og akslen består af et hjul med et håndtag, der er fastgjort til en aksel med et reb. Drejning af hjulet vikler rebet rundt om akslen for let at flytte et objekt. Det skrå plan er en skrånende overflade eller rampe, der gør det let at flytte et objekt højere. En skrue er et langt, spiralformet skråt plan. Et eksempel på en skrue, der bruges som en simpel maskine, er snekkegear, der kan sænke motorens hastighed, mens momentet øges.