Come costruire un modello di progetto scientifico per ascensori

Inventati da Elisha Otis nel 1852, gli ascensori illustrano vari interessanti principi scientifici. Un progetto scientifico modello ascensore può aiutare gli studenti a comprendere fenomeni come gravità, pulegge e contrappesi. Inoltre, gli ascensori possono illustrare la seconda legge del moto di Isaac Newton. Questa legge dice che quando una forza agisce su un oggetto, accelererà.

Un semplice modello di ascensore può essere realizzato utilizzando un lungo pezzo di corda attaccato a una scatola di cartone appoggiata su un tavolo. Taglia un piccolo foro al centro della parte superiore della scatola e inserisci lo spago. La corda deve essere annodata all'interno della scatola in modo che non fuoriesca dal foro. La corda dovrebbe essere abbastanza lunga da poter abbassare e alzare l'ascensore dal lato opposto del tavolo. Taglia due lembi in modo che rimangano solo due lembi, come le porte di un ascensore. Uno studente dovrebbe andare dall'altra parte del tavolo e tenere la corda mentre l'altro abbassa la scatola dal tavolo. Gli studenti possono a turno abbassare e sollevare l'ascensore. Questo progetto aiuta gli studenti a comprendere il movimento su e giù di un ascensore. Spiega agli studenti che ci vuole più forza per sollevare un ascensore che per abbassarlo, perché la gravità fa scendere le cose.

All Science Fair Projects descrive l'uso di mandrini e un contrappeso per creare un ascensore funzionante. Attacca quattro mandrini alla parte superiore di un pezzo di compensato usando i chiodi. Assicurati di distanziare i mandrini in modo uniforme sulla parte superiore ed etichettali "a", "b", "c" e "d" da sinistra a destra. Attacca altri due mandrini alla parte inferiore del compensato sotto i due mandrini in alto a sinistra ed etichetta questi "e" e "f" da sinistra a destra. Dovrebbero esserci almeno 3 piedi di spazio tra i mandrini superiore e inferiore. Lega un pezzo di corda in cima e uno in fondo a una piccola scatola di cartone che sarà la tua cabina dell'ascensore. La stringa inferiore dovrebbe avvolgere i mandrini "f", "e", "a" e "b" in questo ordine. Attacca quella stringa alla parte superiore della scatola. L'altra corda dovrebbe avvolgere "c" e "d" e l'estremità libera dovrebbe essere legata a un contrappeso che penderà sul lato destro del compensato. Girare il mandrino "a" farà salire e scendere la cabina dell'ascensore. I contrappesi vengono utilizzati per bilanciare il peso nel vagone in modo che possa sollevarsi facilmente e non cadere a terra.

Prendi una scatola grande per fungere da edificio e una scatola più piccola per fungere da ascensore nell'edificio. Fai due piccoli fori nella parte superiore della scatola più piccola e inserisci un pezzo di spago. Annoda lo spago all'interno della scatola in modo che non scivoli. Attacca due bulloni a U al lato interno della parte superiore della scatola grande e fissali con i dadi sulla parte superiore esterna della scatola. Assicurati di distanziare i bulloni a U in modo uniforme in modo che il vagone più piccolo possa appendersi senza colpire il lato della scatola più grande. Fai passare una corda attraverso i cavallotti e attacca un'estremità alla corda della scatola più piccola e l'altra estremità a un contrappeso. Metti piccoli oggetti nel vagone e usa diversi contrappesi per trovare le migliori combinazioni per far funzionare il tuo ascensore senza intoppi. Secondo Fun Stuff My Dad Makes, questo modello mostra anche l'importanza del contrappeso, necessario affinché la scatola interna non si schianti a terra.

Le pulegge possono essere realizzate utilizzando una piccola ruota montata su un asse tenuto in un telaio. Una puleggia composta è composta da due pulegge e un blocco e un paranco sono costituiti da diverse pulegge che lavorano insieme. Attacca una puleggia composta a una trave di legno in una porta o in un garage. Un secchio pieno di giocattoli, blocchi o sabbia può essere attaccato alla fune della puleggia. Prova a sollevare un secchio da terra usando l'estremità libera della corda. Prova la stessa cosa usando un sistema di pulegge bozzello e placcaggio e confronta i risultati. Le pulegge vengono utilizzate per ridurre la quantità di forza necessaria per sollevare qualcosa o qualcuno. Ciò significa che è più difficile sollevare qualcosa senza una puleggia.