Die stoot en oplig van voorwerpe
Bou 'n werkende model van die waterhefboom op die volgende bladsy. As jy dit binne die volgende twee dae kan maak, kan jy dit in les 4.3 gebruik.
Kyk versigtig na die kleurdiagramme op die volgende bladsy. Probeer om te sien watter eienskappe van hefbome in die diagramme gesien kan word. Skryf opskrifte vir die tekeninge om te verduidelik wat hulle uitbeeld.
Watter manier dink jy sal die beste werk, en waarom dink jy so?
Die hefboom rus op 'n kleinerige klip en sal op die klip beweeg. As Tom een punt van die hefboom afwaarts stoot, druk die ander punt die betonblok opwaarts.
Beskryf wat verskillend is in verband met die hefboom in elk van die drie gevalle hierbo.
In watter geval help die hefboom jou die meeste? Is dit wanneer die steunpunt naby die baksteen is, of is dit wanneer die steunpunt ver van die baksteen is?
In watter posisie van die steunpunt gee die potlood jou die meeste “voordeel” vir die oplig van die boek?
In hierdie geval beteken die woord “voordeel” dat die hefboom dit vir jou makliker maak om die voorwerp op te lig.
Party woorde wat vir jou nuut mag wees, of wat op 'n nuwe manier gebruik word, word in aanhalingstekens gedruk, soos byvoorbeeld “voordeel”. Dit is om vir jou te sê dat jy dalk nie dadelik die woord mag verstaan nie, maar soos wat jy voortgaan met die les sal jy leer om dit te verstaan.
As iets te swaar is om met die hand op te lig kan jy 'n hefboom gebruik om jou te help. As jy 'n swaar voorwerp wil oplig moet jy 'n lang hefboom gebruik, en moet die steunpunt naby die voorwerp wees wat jy wil oplig. As jy 'n sagte of swak afwaartse druk op die een kant van die hefboom uitoefen, sal daar 'n sterk opwaartse druk teen die voorwerp aan die ander kant van die hefboom wees.
Wetenskaplikes en tegnoloë gebruik die term “meganiese voordeel” wanneer hulle hierna verwys. In die prent hieronder gee die hefboom jou 'n groter meganiese voordeel as die steunpunt nader aan die baksteen is.
Kyk weer na Figuur 4 van hierdie hoofstuk. Watter metode gee aan Tom die grootste meganiese voordeel wanneer hy die hefboom gebruik?
Die afwaartse druk wat Tom op die hefboom uitoefen word die insetkrag of mag genoem. Die gewig van die betonblok wat probeer om die ander kant van die hefboom onder te hou word die las genoem. Die opwaartse krag op die las word die uitsetkrag of dier effek genoem.
Waar is die insetkrag, die las en die steunpunt in elkeen van hierdie prente? Skryf jou antwoorde langs die prente neer.
Die uitsetkrag kan kleiner wees as die insetkrag. In so 'n geval sê tegnoloë dat die meganiese voordeel kleiner as 1 is. Die uitsetkrag kan groter wees as die insetkrag. In so 'n geval sê tegnoloë dat die meganiese voordeel groter as 1 is. Indien die uitsetkrag gelyk is aan die insetkrag, sê tegnoloë dat die meganiese voordeel 1 is.
Merk die steunpunt van die hefboom in die foto.
In plaas van steunpunt kan ons die woord spilpunt gebruik, want dit beteken dieselfde.
Jy sal die gereedskap en die materiaal hieronder nodig hê as jy jou hefboom van karton wil maak.
|
Gereedskap: |
Materiaal: |
|
|
Voordat jy begin moet jy goed na die foto op die vorige bladsy kyk. Maak seker jy verstaan hoe die hefboom gaan werk.
Gebruik 'n strook karton van omtrent 30 cm lank en 3 cm breed vir die hefboom. Merk die posisie vir 'n gaatjie omtrent 4 cm van die een punt, in die middel van die karton se breedte.
Jy het dalk konstruksiestelle of geperforeerde Masonite beskikbaar. Gebruik dit in plaas van karton vir hierdie werk. Moet egter nie die kans om nuwe basiese vaardighede te leer beperk deur “maklike” materiale te gebruik nie.
Gebruik 'n skerp potlood om 'n gaatjie by die merk te maak.
Veiligheidsmaatreël:
Maak seker jy druk nie die potlood in jou vinger in nie.
Maak 'n gaatjie in die kartonvel, omtrent 8 cm van die een end af, soos in die diagram gewys word.
Dit is die basis waaraan jy jou hefboom gaan vasheg.
Jy kan 'n “papierspyker” gebruik om jou hefboom aan die basis vas te heg. Dit kan as steunpunt dien waarom die hefboom kan swaai. Maak 'n papierspyker deur papier styf om 'n potlood te rol, soos wat hieronder gewys word.
Sodra jy dink dat dit is sterk genoeg, sny die oorblywende papier af.
Die gate wat jy in die kartonstrook en die kartonvel gesteek het, sal glad wees aan die een kant en grof aan die ander kant.
Plaas die kartonstrook op die kartonvel sodat die gladde kante van die gate tussen die kartonstrook en die kartonvel is. Steek jou papierspyker deur die gate sodat dit die kartonstrook met die kartonvel verbind.
Probeer om jou hefboom te gebruik om 'n klein sakkie sand op jou lessenaar rond te beweeg.
Dit mag dalk nie goed werk as jy die sakkie sand wil rondbeweeg nie. Dink daaroor na en beskryf dan hoe jy die hefboom kan verbeter sodat dit beter sal werk om die sakkie rond te beweeg.
Tegnoloë beoordeel hulle werk gedurig. As hulle iets sien wat nie goed werk nie verander hulle dit om dit beter te laat werk. Wanneer julle later in hierdie kwartaal 'n mini-PAT doen sal julle 'n toestel ontwerp wat met twee hefbome werk. Jy sal 'n werkende model van jou ontwerp moet maak. Terwyl jy dit doen, behoort jy ook jou model deurlopend te beoordeel. Soek na moontlikhede om jou ontwerp en jou werkende model te verbeter.
Figuur 25
Jy kan jou hefboom-op-'n-basis verbeter deur skeiers in te voeg om 'n effense afstand tussen die hefboom en die basis te skep.
Jy kan die skeiers uit dieselfde karton sny wat jy vir die hefboom gebruik het.
Jy kan hulle met gom aanmekaar en aan die hefboom heg. Dit kan selfs beter wees as jy verdere skeiers by die steunpunt gebruik. Jy sal gate in jou skeiers moet sny sodat die pen of papierspyker deur die gate kan pas.
Ronde skeiers met gate in die middel word wasters genoem. Wasters word dikwels gebruik as voorwerpe met boute en moere aanmekaar geheg word.
Figuur 26
Figuur 27
Figuur 28
Figuur 29
Kyk weer na figuur 3 op bladsy 46, dit wys 'n groot hefboom wat emmers water uit 'n put lig. Jong en sterk mense kan maklik die hefboom by die kort kant afdruk om 'n emmer water uit 'n put te lig. Dis egter moeilik vir ouer en siek mense, wat nie so sterk nie, is om dit te doen.
