Náměty z mechaniky

ukázky z projektů realizovaných ve fyzikálním semináři žáků 8. ročníku

Horkovzdušný mikroténový balón

(společný projekt po skupinách)

mikroténová fólie 4×5 m (5×12 m), izolepa, nůžky, sešívačka, výkres A 2, provázek (alespoň 30 m), fén, prodlužovaní šnůra

Mikroténovou fólii přehneme a na vyznačených stranách slepíme izolepou k sobě. Nespojenou stranu postupně řasíme a sešíváme sešívačkou, až vznikne otvor o průměru asi 20 cm.
Pak z výkresu stočíme trubku o průměru do 20cm (tak, abychom na ni mohli nasadit balón).
Balón ve spodní části přivážeme ke klubku provázku.
Pak nasadíme balón na trubku. Balón u trubky předržujeme.
Přes trubku foukáme dovnitř horký vzduch 1 – 2 fény. (Balón v horní části předržujeme, aby se horký vzduch přímo s fénu nedostal na mikroténovou fólii.)
Když je balón „zvedán“ dostatečnou vztlakovou silou, vysuneme ho z trubky) a pustíme.

Poznámka: Budeme-li vyrábět větší balón, např, z fólie 5×12 m, musíme ho nafukovat třemi a více fény. Jinak nafukování trvá dlouho, a tak dochází ke zchládnutí vzduchu v balónu.

Auto na gumu

Autor: Ondra Duchaň, VIII.A

krabice a karton z krabice, víčka, korková zátka, brčko, sponka, izolepa a guma z galanterie

Z krabice uděláme karosérii.

Pro výrobu kol byla využita víčka, korkové zátky, dřevěná tyčka.Na zadních kolech je přilepena guma pro zvětšení tření.

Poháněcí mechanismus byl sestaven z dřevěné tyčky, cívky od nití a gumy a připojen k zadním kolům.


Poháněcí zařízení 1.část	Poháněcí zařízení 2.část

Funkce hračky a modelu

Otáčením zadních kol namotám gumu na osu zadních kol. Auto položím na podlahu a pustím. Auto se rozjede dopředu.

Fyzikální vysvětlení

Otáčím-li zadními koly, konám práci, která se uchová jeho polohová energie pružnosti (namotaná guma). Položím-li auto na podlahu, rozjede se, protože se polohová energie pružnosti mění v pohybovou energii zadních kol a předává se autu.

A ještě jeden malý přídavek

Plechovku uvedeme po pohybu. Za chvíli se zastaví a pohybuje se zpět.

Kuličková dráha

Autoři: Lukáš Veselka, Adam Hrubý, Jakub Sobol, VIII.A

karton, dřevěná míchátka, hadice, tavná pistole, nůžky, řezák, kuličky

Sestrojíme si jednotlivé části kuličkové dráhy, které propojíme tak, aby byly vždy mírně nakloněny. Jednotlivé části musí mít okraje, aby kuličky nevypadávaly.

Funkce

Kuličku položíme na nejvyšší místo a pustíme. Kuličky se pohybují dolů a proběhnou celou dráhu.

Vysvětlení

Kulička leží na nakloněné rovině, na které se gravitační síla působící na kuličku rozkládá. Silová složka rovnoběžná s nakloněnou rovinou uvádí kuličku do pohybu. Nahoře má kulička polohovou energii, při pohybu dolů se tato energie mění na energii pohybovou.

Větrný mlýn s kolotočem

Autor: Hung Vu Kank, VIII.C

karton, špejle, provázek, noviny, tavná pistole, nůžky, řezák

Nejdříve si vyrobíme z kartonu kolotoč. Jednotlivé části spojujeme špejlemi a lepidlem.

Lopatky velkého větrného kola odlehčíme tak, že část kartonového vnitřku vyřízneme a pak polepíme novinovým papírem. Lopatky zešikma připevníme na otáčecí zařízení na stojanu.

Větrné kolo spojíme s kolotočem provázkem.

Funkce

Fénem foukáme na lopatky větrného kola. To se začne otáčet a následně roztáčí i kolotoč.

Vysvětlení

Proud vzduchu tlačí na lopatky kola a roztáčí je. Kolo získává pohybovou energii a předává ji spojenému kolotoči.

Pískové kolo s dřevorubcem

Autoři: Radim Konečný, Filip Maňák, VIII.C

karton, papírové talíře, dřevěná tyčka, jehlice, korkové zátky, plastová trubka, PET láhev, stužka, pingpongový míček, stužka, tavná pistole, řezák, nůžky, akuvrtačka, písek

Postupně zhotovíme jednotlivé součásti (kolo z papírového talíře, stojan s trubkou, převodové zařízení s koly a klikovou hřídelí, dřevorubce s pilkou). Jednotlivé části propojíme.

Funkce

Písek sypeme trubkou. Dopadá na lopatky papírového kola a roztáčí ho. Kolo je spojeno s jedním kolem převáděcího zařízení, které se roztočí .Klikovou hřídel nám rozpohybuje i dřevorubce, který začne řezat dřevo.

Vysvětlení

Písem padá z výšky, má tedy polohovou i pohybovou energii. Ta se při dopadu mění na pohybovou energii kola a předává se celému převodovému zařízení.

Vodní kolo

Autoři: Alžběta Ruttkay-Nedecká, Veronika Vavrušková, VIII.C

karton, kartonová krabice, velké plastové víčko, kanystr, papírové trubice, PET láhev, krabičky od zápalek, krabičky od filmu, provázek, stužka, jehlice, drát, nýtky, korkové zátky, tavná pistole, akuvrtačka, velká nádoba

Vyrobíme postupně jednotlivé hlavní části našeho modelu: kolotoč, vodní kolo a stojan na vodní kolo. Vodní kolo na hřídeli umístíme do stojanu a přidáme převodní kolo,které propojíme stužkou s převodním kolem na kolotoči.

Funkce

Stojan s vodním mlýnem postavíme do velké mísy. Z PET láhve lijeme vodu na lopatky vodního kola. Kolo se roztáčí a pohyb se přenáší převodními koly s páskou na kolotoč, který se také roztočí.

Vysvětlení

Dopadající voda na lopatky kola má polohovou i pohybovou energii. Ta se přeměnuje na pohybovou energii vodního kola a předává se i kolotoči.

Hydraulický zvedák

Autor: Tomáš Černohorský

PET láhev, plastová hadička, 2 injekční stříkačky různých velikostí, plastová miska (víčko), tavná pistole, akuvrtačka

Do víčka PET láhve uděláme otvor a vsuneme do něj větší injekční stříkačku. Na horní část pístu přilepíme víčko.

V boční části PET láhve uděláme otvor. Na malou injekční stříkačku nasuneme plastovou hadičku, protáhneme otvorem v láhvi, naplníme vodou a spojíme s velkou injekční stříkačkou. Hadičku vsuneme do PET láhve tak, až se nám konec malé injekční stříkačky zasune do otvoru v PET láhvi.

Funkce

Zmáčkneme-li na píst malé injekční stříkačky, zvedá se horní miska.

Vysvětlení

Model je vlastně hydraulické zařízení. Zmáčkneme-li na píst malé injekční stříkačky, vzniká pod ním v kapalině tlak, který se přenáší do celé kapaliny a je všude stejný (Pascalův zákon). Tlaková síla zvedá velký píst a je tolikrát větší, kolikrát je větší plocha velkého pístu než plocha malého pístu.

Auta na různý pohon ve fotografiích

Auto na reaktivní pohon (Jan Šimoník, VIII.A)

Auto s pastičkou na myš (David Jonáš, VIII.A)

Auto se závažím (David Jonáš, VIII.A)