Лифты, изобретенные Элишей Отисом в 1852 году, иллюстрируют различные интересные научные принципы. Модель научного проекта лифта может помочь учащимся понять такие явления, как гравитация, шкивы и противовесы. Кроме того, лифты могут иллюстрировать второй закон движения Исаака Ньютона. Этот закон гласит, что когда на объект действует сила, он ускоряется.
Простой коробчатый элеватор
Простую модель лифта можно сделать с помощью длинной веревки, прикрепленной к картонной коробке, лежащей на столе. Вырежьте небольшое отверстие посередине крышки коробки и вставьте шнурок. Веревку следует завязать узлом на внутренней стороне коробки, чтобы она не выходила из отверстия. Трос должен быть достаточно длинным, чтобы вы могли опускать и поднимать подъемник с противоположной стороны стола. Отрежьте две створки, чтобы остались только две створки, похожие на двери лифта. Один ученик должен подойти к другой стороне стола и удерживать веревку, пока другой опускает коробку со стола. Студенты могут по очереди спускать и поднимать лифт. Этот проект помогает студентам понять, как поднимается и опускается лифт. Объясните ученикам, что для подъема лифта требуется больше силы, чем для его опускания, потому что сила тяжести тянет предметы вниз.
Лифт со шпинделями
Во всех проектах Science Fair описывается использование шпинделей и противовесов для создания рабочего лифта. Прикрепите четыре шпинделя к вершине фанеры с помощью гвоздей. Убедитесь, что шпиндели расположены равномерно сверху и маркируют их «a», «b», «c» и «d» слева направо. Прикрепите еще два шпинделя к нижней части фанеры под двумя верхними шпинделями слева и пометьте эти "е" и "f" слева направо. Между верхним и нижним шпинделями должно быть не менее 3 футов пространства. Привяжите один кусок веревки к верху, а другой к низу небольшой картонной коробки, которая будет вашей кабиной лифта. Нижняя струна должна закручиваться вокруг шпинделей «f», «e», «a» и «b» в указанном порядке. Прикрепите эту строку к верхней части коробки. Другая веревка должна обвиваться вокруг «c» и «d», а свободный конец должен быть привязан к противовесу, который будет висеть на правой стороне фанеры. Поворачивая шпиндель «а», кабина лифта поднимается и опускается. Противовесы используются для уравновешивания веса крытого вагона, чтобы он мог легко подниматься и не падал на землю.
Коробка в коробке
Получите большую коробку, которая будет действовать как здание, и меньшую коробку, чтобы действовать как лифт в здании. Сделайте два маленьких отверстия в верхней части меньшей коробки и вставьте кусок веревки. Завяжите узелки на веревке с внутренней стороны коробки, чтобы она не выскользнула. Прикрепите два U-образных болта к внутренней стороне верхней части большого ящика и закрепите их гайками с внешней стороны верхней части ящика. Убедитесь, что U-образные болты размещены равномерно, чтобы меньшая вагонетка могла висеть, не задев боковую часть большой коробки. Пропустите веревку через U-образные болты и прикрепите один конец к веревке меньшей коробки, а другой конец - к противовесу. Поместите небольшие предметы в вагон с закрытым кузовом и используйте разные противовесы, чтобы найти наилучшие комбинации, чтобы ваш лифт работал плавно. Согласно Fun Stuff My Dad Makes, эта модель также показывает важность противовеса, который необходим для того, чтобы внутренний ящик не упал на землю.
Система шкивов
Шкивы могут быть изготовлены с помощью небольшого колеса, которое устанавливается на оси, удерживаемой в раме. Составной шкив состоит из двух шкивов, а блок-захват состоит из нескольких шкивов, работающих вместе. Прикрепите составной шкив к деревянной балке в дверном проеме или гараже. К веревке шкива можно прикрепить ведро, наполненное игрушками, кубиками или песком. Попробуйте поднять ведро с земли, используя свободный конец веревки. Попробуйте то же самое, используя систему блокировочных шкивов и сравните результаты. Шкивы используются для уменьшения силы, необходимой для подъема чего-либо или кого-то. Это означает, что поднять что-либо без шкива сложнее.