Ліфти, винайдені Елісеєм Отісом у 1852 році, ілюструють різні цікаві наукові принципи. Типовий науковий проект на ліфті може допомогти студентам зрозуміти такі явища, як гравітація, шківи та противаги. Також ліфти можуть проілюструвати другий закон руху Ісаака Ньютона. Цей закон говорить, що коли сила діє на об’єкт, вона буде прискорюватися.
Простий коробковий ліфт
Простий модельний ліфт можна зробити, використовуючи довгий шнурок, прикріплений до картонної коробки, що сидить на столі. Виріжте невеликий отвір посередині верхньої частини коробки і вставте шнурок. Шнурок потрібно зав’язати вузлом на внутрішній стороні коробки, щоб він не виходив з отвору. Шнурок повинен бути достатньо довгим, щоб ви могли опустити і підняти ліфт з протилежної сторони столу. Відріжте два заслінки так, щоб залишилися лише два заслінки, схожі на двері ліфта. Один студент повинен перейти на інший бік столу і тримати струну, а інший опускає коробку від столу. Студенти можуть по черзі опускати та піднімати ліфт. Цей проект допомагає студентам зрозуміти рух ліфта вниз. Поясніть студентам, що для того, щоб підняти ліфт, потрібно більше сили, ніж для його опускання, оскільки сила тяжіння тягне речі вниз.
Ліфт з шпинделями
Усі проекти ярмарку науки описують використання шпинделів та противаги для створення справного ліфта. Прикріпіть чотири веретена до верху шматка фанери за допомогою цвяхів. Переконайтеся, що шпиндели рівномірно розподілені по верхній частині та позначені зліва направо на "a", "b", "c" і "d". Прикріпіть ще два шпинделі до нижньої частини вашої фанери під лівими двома верхніми шпинделями та позначте їх "e" та "f" зліва направо. Між верхнім і нижнім шпинделями має бути принаймні 3 фути простору. Прив’яжіть один шнурок до верху, а другий - до нижньої частини невеликої картонної коробки, яка буде вашим ліфтом. Нижній рядок повинен петляти навколо шпинделів "f", "e", "a" та "b" у такому порядку. Прикріпіть цей рядок до верхньої частини коробки. Інша нитка повинна петляти навколо "c" і "d", а вільний кінець повинен бути прив'язаний до противаги, яка буде висіти з правого боку вашої фанери. Поворот шпинделя "а" змусить вашу кабіну ліфта підніматися вгору-вниз. Противаги використовуються для збалансування ваги в вагоні, щоб він міг легко рухатися вгору і не падати на землю.
Коробка в коробці
Отримайте велику коробку, яка буде виконувати роль будівлі, а меншу - як ліфт у будівлі. Зробіть у верхній частині меншої коробки два маленькі отвори і вставте шматок нитки. Зав'яжіть вузлики на мотузці з внутрішньої сторони коробки, щоб вона не прослизнула. Прикріпіть два U-болти до внутрішньої сторони верхньої частини великої коробки та закріпіть їх гайками на верхній частині коробки. Переконайтеся, що рівномірно розставляєте U-болти, щоб менший вагончик міг звисати, не вдаряючись об бік більшої коробки. Проведіть мотузку через U-болти і прикріпіть один кінець до нитки меншої коробки, а другий кінець до противаги. Помістіть дрібні предмети в вагон і використовуйте різні противаги, щоб знайти найкращі комбінації, щоб ваш ліфт працював безперебійно. За даними Fun Stuff, які робить мій тато, ця модель також демонструє важливість противаги, яка потрібна для того, щоб внутрішня коробка не впала на землю.
Система шківів
Шківи можна зробити за допомогою невеликого колеса, яке встановлене на осі, утримуваній у рамі. Складений шків складається з двох шківів, а блок і снасть складається з декількох шківів, що працюють разом. Прикріпіть складний шків до дерев’яного бруса в дверному отворі або гаражі. На мотузку шківа можна прикріпити відро, наповнене іграшками, блоками або піском. Спробуйте підняти відро з землі, використовуючи вільний кінець мотузки. Спробуйте те саме, використовуючи систему шків та блоків та порівняйте результати. Шківи використовуються, щоб допомогти зменшити кількість сили, необхідної для підйому чогось або когось. Це означає, що важче щось підняти без шківа.