วิธีการสร้างแบบจำลองโครงการวิทยาศาสตร์ลิฟต์

ลิฟต์ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นโดยเอลีชา โอทิสในปี 1852 แสดงให้เห็นถึงหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจต่างๆ โครงงานวิทยาศาสตร์ลิฟต์จำลองสามารถช่วยให้นักเรียนเข้าใจปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น แรงโน้มถ่วง รอก และตุ้มน้ำหนัก นอกจากนี้ ลิฟต์ยังแสดงให้เห็นกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของไอแซก นิวตัน กฎข้อนี้บอกว่าเมื่อแรงกระทำต่อวัตถุ มันจะเร่งความเร็ว

ลิฟต์จำลองแบบง่ายๆ สามารถทำได้โดยใช้เชือกยาวๆ ผูกติดกับกล่องกระดาษแข็งที่วางอยู่บนโต๊ะ ตัดรูเล็ก ๆ ตรงกลางกล่องแล้วสอดเชือกเข้าไป ควรผูกเชือกเป็นปมที่ด้านในของกล่องเพื่อไม่ให้หลุดออกจากรู เชือกควรยาวพอที่จะทำให้ลิฟต์ยกขึ้นจากฝั่งตรงข้ามของโต๊ะได้ ตัดแผ่นปิดสองแผ่นออกเพื่อให้เหลือเพียงแผ่นปิดสองแผ่น ดูเหมือนประตูลิฟต์ นักเรียนคนหนึ่งควรไปที่อีกด้านหนึ่งของโต๊ะแล้วจับเชือกไว้ในขณะที่อีกคนลดกล่องลงจากโต๊ะ นักเรียนผลัดกันลดระดับและยกลิฟต์ โครงงานนี้ช่วยให้นักเรียนเข้าใจการเคลื่อนที่ขึ้นลงของลิฟต์ อธิบายให้นักเรียนฟังว่าการยกลิฟต์ต้องใช้แรงมากกว่าการลดระดับลง เนื่องจากแรงโน้มถ่วงดึงสิ่งของต่างๆ ลงมา

โครงงานนิทรรศการวิทยาศาสตร์ทั้งหมดอธิบายถึงการใช้แกนหมุนและการถ่วงน้ำหนักเพื่อสร้างลิฟต์ที่ใช้งานได้ ติดแกนสี่แกนเข้ากับส่วนบนของแผ่นไม้อัดโดยใช้ตะปู ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้วางแกนหมุนที่ด้านบนเท่าๆ กัน และติดป้ายกำกับว่า "a", "b", "c" และ "d" จากซ้ายไปขวา ติดแกนหมุนอีกสองตัวที่ด้านล่างของไม้อัดของคุณใต้แกนหมุนด้านบนซ้ายสองตัว และติดป้าย "e" และ "f" จากซ้ายไปขวา ควรมีช่องว่างอย่างน้อย 3 ฟุตระหว่างแกนหมุนด้านบนและด้านล่าง ผูกเชือกหนึ่งเส้นไว้ด้านบน และอีกอันหนึ่งไว้ที่ด้านล่างของกล่องกระดาษแข็งเล็กๆ ที่จะใช้เป็นลิฟต์โดยสารของคุณ สตริงด้านล่างควรวนรอบแกน "f", "e", "a" และ "b" ตามลำดับ แนบสตริงนั้นเข้ากับด้านบนของกล่อง เชือกอีกเส้นควรพันรอบ "c" และ "d" และปลายหลวมควรผูกกับน้ำหนักถ่วงที่จะแขวนไว้ทางด้านขวาของไม้อัด การหมุนแกน "a" จะทำให้ลิฟต์รถของคุณขึ้นลง เครื่องถ่วงน้ำหนักใช้ถ่วงน้ำหนักในกล่องรถเพื่อให้สามารถเคลื่อนตัวขึ้นได้ง่ายและไม่ตกลงพื้น

รับกล่องใหญ่ทำหน้าที่เป็นตัวอาคาร และกล่องเล็กสำหรับทำหน้าที่เป็นลิฟต์ในอาคาร ทำรูเล็ก ๆ สองรูที่ด้านบนของกล่องที่เล็กกว่าแล้วสอดเชือกเส้นหนึ่ง ผูกปมที่เชือกด้านในของกล่องเพื่อไม่ให้ลื่นหลุด ติดสลักเกลียวตัวยูสองตัวที่ด้านในของด้านบนของกล่องขนาดใหญ่ และยึดให้แน่นด้วยน็อตที่ด้านบนด้านนอกของกล่อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้วางสลักเกลียว u ให้เท่ากันเพื่อให้รถกล่องเล็กสามารถแขวนได้โดยไม่กระทบด้านข้างของกล่องที่ใหญ่กว่า ป้อนเชือกผ่านสลักรูปตัวยูและติดปลายด้านหนึ่งเข้ากับเชือกของกล่องที่มีขนาดเล็กกว่า ใส่ของชิ้นเล็กๆ ลงในรถกล่องและใช้เครื่องถ่วงน้ำหนักแบบต่างๆ เพื่อหาส่วนผสมที่ดีที่สุดเพื่อให้ลิฟต์ของคุณทำงานได้อย่างราบรื่น ตาม Fun Stuff My Dad Makes โมเดลนี้ยังแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของน้ำหนักถ่วง ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อไม่ให้กล่องด้านในตกลงพื้น

รอกสามารถทำได้โดยใช้ล้อขนาดเล็กที่ติดตั้งบนเพลาที่ยึดไว้ในเฟรม รอกผสมประกอบด้วยรอกสองตัว และบล็อกและรอกประกอบด้วยรอกหลายตัวที่ทำงานร่วมกัน ติดรอกผสมเข้ากับคานไม้ที่ทางเข้าประตูหรือโรงรถ สามารถติดถังที่เต็มไปด้วยของเล่น บล็อก หรือทรายเข้ากับเชือกของรอกได้ พยายามยกถังขึ้นจากพื้นโดยใช้ปลายเชือกที่ว่าง ลองทำสิ่งเดียวกันโดยใช้ระบบบล็อกและรอกและเปรียบเทียบผลลัพธ์ รอกถูกใช้เพื่อช่วยลดปริมาณแรงที่ต้องใช้ในการยกสิ่งของหรือบางคน ซึ่งหมายความว่าการยกของโดยไม่มีรอกทำได้ยากกว่า