Антивибрационна подложка
Цели по предметно знание:
Учениците:
- дефинират понятията: хармонично трептене, амплитуда, затихващи и незатихващи трептения, собствени и принудени трептения, прости трептящи системи;
- обясняват причините за трептенето на телата;
- разграничават затихващи и незатихващи трептения;
- разбират явлението резонанс и значението му за безопасността на хората и стабилността на конструкциите;
- проектират антивибрационна подложка чрез оптимален избор на материал;
- представят научни аргументи в подкрепа на инженерни решения.
Необходими материали
- Телефон с вибрация;
- Гъба;
- Гума / дунапрен;
- Картон;
- Тиксо;
- Ножица;
- Лепило;
- Допълнителни материали по избор;
- Работен лист “Антивибрационна подложка”;
- Задание за домашна работа “Трептенията около нас”;
- Лабораторен дневник.
Започнете часа с кратка игра. В рамките на три минути всички ученици трябва да открият по три примера за механични трептения, които се наблюдават в класната стая или през прозореца. Дискутирайте няколко от намерените примери и обяснете:
- какво кара обекта да трепти;
- какъв е вида на трептението (собствено, принудено, затихващо).
Инструкции
“В рамките на три минути всеки от вас трябва да открие по три обекта, които извършват трептения. Обектите могат да се намират в класната стая или да се виждат през прозореца. Можете да си помогнете и с примерите, които сте открили за домашна работа. След това ще обсъдим вида на трептенията и причината за тяхното възникване.”
Обобщение
“Убедихме се, че трептенията са навсякъде около нас. Понякога това е полезно, а понякога може да бъде и опасно. В следващата дейност ще влезете в ролята на инженери, които могат да контролират трептенията и да предпазят вашите мобилни устройства от повреда.”
Важно
- Насърчете учениците да използват като източник на идеи заданието за домашна работа, ако не успяват да открият достатъчно примери в класната стая.
Учениците работят в групи по трима или четирима. Създават прототип на антивибрационна подложка за телефон, която да заглушава нежеланите вибрации при повикване, като по този начин предотвратява движението на телефона и евентуалното му повреждане при изпадане от масата.
Инструкции
“В следващата дейност ще работите в малки групи. С помощта на подходящи подръчни материали всеки екип трябва да изработи антивибрационна подложка за телефон. Тя трябва да отговаря на определени изисквания, които ще откриете в работните листове, които ви раздадох.”
Обобщение
“С общи усилия и доза креативност създадохме прототипи на антивибрационни подложки за телефон. Следващата стъпка е да проверим дали те наистина притежават качествата, които сме им заложили.”
Важно
- Преди началото на часа подгответе необходимите материали за всяка група;
- Разделете класа в групи по трима или четирима, като внимавате те да имат равни шансове за изпълнение на задачата;
- Следете работата на учениците и им помагайте, ако срещат затруднения;
- Насърчете учениците да използват получените резултати от проведените експерименти в предходния час, които са записали в лабораторните си дневници.
Материали за дейността
Учениците тестват функционалността на направените прототипи. Проверяват в каква степен антивибрационните подложки заглушават нежеланите трептения на мобилен телефон в режим на вибрация.
Инструкции
“Сега всяка работна група трябва да тества своята антивибрационна подложка. Проверете в каква степен тя успява да заглуши нежеланите вибрации. Направете сравнителен анализ на амплитудите на трептене с подложка и без подложка. Наблюдавайте изместването на телефона от силата на вибрацията. Наличието на антивибрационна подложка ограничава ли движението му? Запишете наблюденията си в работните листове.”
Обобщение
“Тестването на прототипите е една от важните стъпки в инженерния процес. То ни помага да проверим дали нашите антивибрационни подложки изпълняват добре функцията си.”
Важно
- Следете работата на гимназистите и им помагайте, ако срещат затруднения.
Учениците анализират резултатите от тестовете. Определят дали прототипите изпълняват в задоволителна степен предварително поставените изисквания. При необходимост правят план за подобряване на устройството и дизайна.
Инструкции
“На база направените тестове всяка работна група трябва да оцени в каква степен изработеният прототип изпълнява всички поставени изисквания. Отбележете в работните си листове кои от критериите са постигнати и кои - не. Направете план за подобряване на устройството и дизайна на прототипа.”
Обобщение
“Оценката на качеството е задължителна стъпка от производството на всеки продукт. Тя ни помага да анализираме нуждата от подобряване на дизайна, с цел по-добро функциониране и представителен търговски вид.”
Важно
- Насърчете учениците да помислят за оптимизиране на устройството и дизайна на подложките.
