Απλές μηχανές για παιδιά: Πώς να φτιάξετε ένα σύστημα τροχαλίας

Σήμερα μιλάμε για το πώς να φτιάξετε μια τροχαλία με τα παιδιά! Τα παιδιά δεν είναι ποτέ πολύ μικρά για να μάθουν για τις απλές μηχανές, όπως η τροχαλία. Οι τροχαλίες είναι ισχυρές μηχανές που αποτελούν τη βάση πολλών από τις μηχανές με τις οποίες αλληλεπιδρούμε καθημερινά. Η κατασκευή απλών μηχανών για παιδιά είναι ένα διασκεδαστικό και εύκολο μάθημα στο σπίτι ή στην τάξη.

Απλές μηχανές για παιδιά

Εμείς στο Kids Activities Blog πιστεύουμε ότι η επιστήμη για τα παιδιά πρέπει να είναι πρακτική και πάντα διασκεδαστική. Είναι ένας από τους λόγους που αγαπάμε τόσο πολύ την επιστήμη. Είναι παιχνίδι!

Οι απλές μηχανές πάντα γοήτευαν τον γιο μου. Του αρέσει να κατασκευάζει απλές μηχανές και να εξερευνά πώς λειτουργούν.

Τι είναι μια απλή μηχανή;

Απλές μηχανές Όταν οι απλές μηχανές συνδυάζονται, δημιουργείται μια σύνθετη μηχανή. -NASA

Απλή μηχανή , οποιαδήποτε από τις διάφορες συσκευές με λίγα ή καθόλου κινούμενα μέρη που χρησιμοποιούνται για να τροποποιήσουν την κίνηση και το μέγεθος μιας δύναμης προκειμένου να εκτελέσουν έργο. Είναι οι απλούστεροι γνωστοί μηχανισμοί που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη μόχλευση (ή το μηχανικό πλεονέκτημα) για να αυξήσουν τη δύναμη. -Britannica

6 απλές μηχανές που μπορούν να αναγνωρίσουν τα παιδιά:

1. Τροχαλία
2. Μοχλός
3. Τροχός και άξονας
4. Σφήνα
5. Κεκλιμένο επίπεδο
6. Βίδα

Σήμερα θέλουμε να εξερευνήσουμε την τροχαλία!

Τι είναι η τροχαλία;

"Η τροχαλία είναι ένας τροχός που φέρει στη στεφάνη του ένα εύκαμπτο σχοινί, κορδόνι, καλώδιο, αλυσίδα ή ιμάντα. Οι τροχαλίες χρησιμοποιούνται μεμονωμένα ή σε συνδυασμό για τη μετάδοση ενέργειας και κίνησης."

Πώς λειτουργούν οι τροχαλίες;

Ο απλούστερος τύπος μηχανής με τροχαλία ονομάζεται σταθερή τροχαλία. Αυτήν χρησιμοποιούσαν οι άνθρωποι για να βγάλουν νερό από ένα πηγάδι. Υπήρχε μια μεγάλη δοκός ή στήριγμα πάνω από το άνοιγμα του πηγαδιού όπου κρεμόταν (στερεωνόταν) η τροχαλία και ένα σχοινί περνούσε μέσα από τον μηχανισμό της τροχαλίας και έδενε στον κουβά. Η τροχαλία διευκόλυνε το τράβηγμα του βαρέως κουβά γεμάτου με νερό από τον πυθμένα του βαθιού νερού.Ο βαρύς κάδος πρέπει να τραβηχτεί ευθεία προς τα πάνω από την τρύπα του φρέατος ενάντια στη βαρύτητα και η χρήση της τροχαλίας επιτρέπει στο άτομο που τραβάει το σχοινί να τραβήξει προς διαφορετική κατεύθυνση και να χρησιμοποιήσει τη μόχλευση του σωματικού του βάρους και της βαρύτητας για να βοηθήσει.

3 τύποι ενός απλού συστήματος τροχαλίας

• Σταθερή τροχαλία : Ο τροχός μιας σταθερής τροχαλίας είναι μόνιμα συνδεδεμένος με την επιφάνεια.
• Κινητή τροχαλία : Το άκρο του σχοινιού είναι μόνιμα στερεωμένο στην επιφάνεια και ο μηχανισμός της τροχαλίας μπορεί να κυλήσει κατά μήκος του σχοινιού.
• Σύνθετο : Η σύνθετη τροχαλία (όπως η τροχαλία για τα όπλα) είναι ένας συνδυασμός τόσο της σταθερής τροχαλίας όσο και της κινητής τροχαλίας. Ο ένας τροχός της τροχαλίας είναι στερεωμένος στην επιφάνεια, ενώ ο άλλος μπορεί να κινείται ελεύθερα κατά μήκος του σχοινιού.

Παραδείγματα απλής μηχανής με τροχαλία

Παράδειγμα σταθερής τροχαλίας: Πόλος σημαίας

Αν έχετε συμμετάσχει ποτέ στην έπαρση της σημαίας, γνωρίζετε ότι συνδέετε τη σημαία σε άγκιστρα που βρίσκονται στο σχοινί και στη συνέχεια τραβάτε το σχοινί που περνάει μέσα από μια τροχαλία που είναι στερεωμένη στην κορυφή του ιστού της σημαίας. Συνεχίζετε να τραβάτε το σχοινί μέχρι να σηκώσετε τη σημαία στην κορυφή του ιστού και στη συνέχεια στερεώνετε το σχοινί γύρω από τον κρίκο του ιστού της σημαίας.

Κινητή τροχαλία Παράδειγμα: Κατασκευαστικός γερανός

Την επόμενη φορά που θα περάσετε από ένα εργοτάξιο, ελέγξτε τον γερανό ή τους γερανούς που βρίσκονται εκεί. Το πιο πιθανό είναι να δείτε έναν αιωρούμενο γάντζο ψηλά στον αέρα. Κοιτάξτε τον γάντζο από πιο κοντά και θα δείτε ότι είναι συνδεδεμένος με μια κινητή τροχαλία. Αυτό βοηθά τον γερανό να σηκώνει πιο εύκολα βαριά αντικείμενα.

Παράδειγμα σύνθετης τροχαλίας: περσίδες παραθύρων

Μπορεί να μην έχετε σκεφτεί ποτέ πώς ανεβάζετε τις περσίδες κάθε πρωί ή πώς τις κατεβάζετε το βράδυ, αλλά αυτό συμβαίνει εξαιτίας μιας σειράς τροχαλιών μέσα στις περσίδες των παραθύρων. Συνήθως μπορείτε να δείτε μόνο αυτό που μοιάζει με μια σταθερή τροχαλία εξωτερικά, αλλά αν μπορούσατε να διαλύσετε τις περσίδες, θα βλέπατε ότι είναι συνδεδεμένη με μια άλλη τροχαλία (ή περισσότερες).

Φτιάξτε ένα σύστημα τροχαλίας

Αφού του έφτιαξα ένα κινητό για το δωμάτιο του γιου μου, κοίταξα το άδειο καρούλι κορδέλας που είχε μείνει από την κορδέλα στο κινητό. Το κεντρικό καρούλι του δοχείου με την κορδέλα μοιάζει ακριβώς με το κέντρο μιας τροχαλίας. Αποφασίσαμε να φτιάξουμε μαζί μια τροχαλία.

Ο γιος μου και εγώ συγκεντρώσαμε μερικές άλλες προμήθειες για να δημιουργήσουμε μια αυτοσχέδια τροχαλία από καρούλι κορδέλας.

Προμήθειες που απαιτούνται για να φτιάξετε ένα DIY σύστημα τροχαλίας

Όταν φτιάχνετε μια τροχαλία, αντικαταστήστε ό,τι έχετε στο σπίτι. Υπάρχουν τόσοι πολλοί τρόποι για να φτιάξετε μια τροχαλία. Αυτή η απλή μηχανή μπορεί να φτιαχτεί με όλα τα είδη διαφορετικών οικιακών αντικειμένων. Εμείς χρησιμοποιήσαμε:

• Δύο τσιρότα
• Άδειο καρούλι κορδέλας
• Πλαστικό φλιτζάνι μήλου
• Chopstick
• Νήματα
• Διάτρηση
• Πλαστικά στρατιωτάκια

Πώς να φτιάξετε ένα απλό σύστημα τροχαλίας

1. Ανοίξτε τρεις τρύπες στο κύπελλο με τη σάλτσα μήλου.
2. Κόψτε τρία κομμάτια νήματος στο ίδιο μήκος.
3. Δέστε το ένα άκρο κάθε νήματος μέσα από μια τρύπα στο κύπελλο.
4. Δέστε τις ελεύθερες άκρες του νήματος μαζί.
5. Δέστε ένα πολύ μακρύ κομμάτι νήματος στα τρία κομμάτια που μόλις δέσατε μαζί.
6. Κολλήστε την άλλη άκρη του μακριού κομματιού νήματος στο εσωτερικό του καρουλιού της κορδέλας.
7. Τυλίξτε το νήμα γύρω από το καρούλι της κορδέλας.
8. Τοποθετήστε ένα τσιρότο σε κάθε άκρο του ξυλάκι. Τα τσιρότα θα εμποδίσουν το ξυλάκι να τρίβεται στο ξύλο του κάγκελου ή όπου αλλού στερεώσετε την τροχαλία.
9. Σύρετε το καρούλι της κορδέλας πάνω στο ξυλάκι.
10. Βρείτε μια θέση για να χρησιμοποιήσετε την τροχαλία σας. Το μήκος των ξυλάκια σας μπορεί να το καθορίσει αυτό.

Η εμπειρία μας με την κατασκευή ενός απλού συστήματος τροχαλίας

Αφού δημιουργήσετε την τροχαλία σας, θα πρέπει να την τοποθετήσετε στη θέση που θέλετε να τη χρησιμοποιήσετε. Εμείς τοποθετήσαμε τη δική μας στις σκάλες μας. Τα ξυλάκια τοποθετήθηκαν πίσω από δύο τμήματα του κάγκελου μας. Αν έχετε κεφαλάρι κρεβατιού ή καρέκλα με σανίδες, θα μπορούσατε να τοποθετήσετε την τροχαλία σας εκεί.

Για να λειτουργήσει η τροχαλία, ο γιος μου έσπρωξε το καρούλι προς τον εαυτό του με το ένα χέρι και κρατούσε τη μία άκρη του ξυλάκι. Θα μπορούσε να λειτουργήσει και το απλό τύλιγμα του ρολού της κορδέλας.

Είναι πιο διασκεδαστικό όταν έχετε κάτι να σηκώσετε με την τροχαλία σας. Εμείς τοποθετήσαμε στο δικό μας ένα ζευγάρι πλαστικών στρατιωτών. Είναι ελαφριά και μικρά. Έκαναν σπουδαία αντικείμενα για να τα σηκώσετε.

Περισσότερες Επιστήμη & STEM Παιδικές Δραστηριότητες

Υπάρχουν διάφοροι τύποι απλών μηχανών και ακόμη και τα μικρά παιδιά μπορούν να απολαύσουν την εκμάθησή τους με τη σωστή πρακτική δραστηριότητα. Θα θέλαμε να ακούσουμε αν το παιδί σας προσπάθησε να φτιάξει μια τροχαλία. Για περισσότερες διασκεδαστικές δραστηριότητες για παιδιά, νομίζουμε ότι θα σας αρέσουν αυτές οι ιδέες:

• Εδώ είναι ένας άλλος τρόπος που φτιάξαμε μια απλή μηχανή με τροχαλία και θα μάθουν καθώς παίζουν και ανακαλύπτουν πώς λειτουργεί.
• Φτιάξτε μια τροχαλία αυτοκινήτου για τα παιδιά σε ένα οδικό ταξίδι!
• Δοκιμάστε αυτόν τον πολύ απλό τρόπο για να φτιάξετε μια βάρκα από αλουμινόχαρτο.
• Δείτε τον απλό τρόπο με τον οποίο διπλώνουμε ένα χάρτινο αεροπλάνο και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε το σε μια πρόκληση STEM!
• Δοκιμάστε αυτόν τον βάτραχο origami για ένα διασκεδαστικό πείραμα κινητικής ενέργειας στο σπίτι.
• Λατρεύουμε να χρησιμοποιούμε τα LEGO STEM! Τα τουβλάκια που έχετε στο σπίτι σας αποτελούν εξαιρετικές απλές μηχανές.
• Δοκιμάστε αυτή την πρόκληση με τα καλαμάκια και φτιάξτε τα πιο απίθανα πράγματα!
• Αυτή η πρόκληση μηχανικής για παιδιά χρησιμοποιεί κόκκινα κύπελλα.
• Η επιστήμη είναι πολύ διασκεδαστική με αυτή τη συνταγή για γιγαντιαίες φούσκες!
• Βρείτε πολλά ακόμη πειράματα επιστήμης για παιδιά.
• Και ένα σωρό πραγματικά διασκεδαστικές δραστηριότητες STEM για παιδιά.
• Μάθετε πώς να φτιάχνετε ένα ρομπότ για παιδιά!

Πώς εξελίχθηκε η αυτοσχέδια τροχαλία σας;