Science Fair Projekte auf Hebel, Keile & Riemenscheiben

Riemenscheiben sind auf vielen Baustellen üblich.

Vieles von dem, was wir heute in unserer Arbeitswelt verwenden, begann mit dem Einsatz einfacher Maschinen. Diese einfachen Maschinen verwenden menschliche Energie und einzelne Kräfte, um Arbeiten, die ansonsten sehr schwierig sind, leichter durchzuführen. In der heutigen Welt wurde menschliche Energie durch kompliziertere Maschinen ersetzt, die mit Energie aus Kohle, Erdgas, Öl und Kernkraft angetrieben werden, aber einfache Maschinen spielen immer noch eine wichtige Rolle.

Hebel

Das einfachste Hebelwerk besteht aus einem Hebel und einem Drehpunkt. Das Projekt wird zeigen, dass es umso einfacher ist, das Objekt zu bewegen, je näher der Drehpunkt an dem Objekt ist, das bewegt wird, da es weniger Kraft benötigt. Es gibt verschiedene Klassen von Hebeln. Ein Beispiel für ein erstklassiges Hebelprojekt ist ein Wippen, bei dem zwei Objekte angehoben werden, eines an jedem Ende. Ein Hebelprojekt zweiter Klasse ist eine Tür, die an Scharnieren schwingt. Das zu bewegende Objekt befindet sich direkt zwischen dem Drehpunkt und der Kraft. Ein drittklassiger Hebel könnte ein Baseballschläger sein, bei dem die Last ein Ende der Fledermaus ist, der Drehpunkt das Ende der Fledermaus ist und die Hände die Kraft sind. Obwohl Wippe und Tür auf der größeren Seite stehen, können für Science-Fair-Projekte verkleinerte Beispiele erstellt werden.

Keile

Der Keil zeigt, wie eine einfache Maschine die Kraftrichtung ändern kann. Ein Beispiel dafür ist eine einfache Axt. Da ein Keil wie eine schiefe Ebene ist, ahmt die Axt diese Ebene nach und dient als Keil. Die Kraft der Axt oder des Keils verursacht eine horizontale Kraft auf das zu schlagende Objekt und zwingt das Objekt, sich in zwei Teile zu teilen. Je kleiner der Keil, desto mehr Kraft wird benötigt. In einem kleineren Maßstab, und vielleicht besser geeignet für eine Wissenschaftsmesse, funktioniert ein Meißel auf die gleiche Weise. Seien Sie vorsichtig bei solchen Projekten.

Riemenscheiben

Riemenscheiben ermöglichen das Heben schwerer Gegenstände mit weniger Kraftaufwand, indem sie Kraft auf Distanz austauschen. Bei Verwendung einer Rolle wird ein Seil oder eine Schnur um ein Rad gewickelt. Das Rad ist an einem stabilen Balken oder einem anderen sicheren Gegenstand befestigt. Ein Haken ist an einem Ende des Seils angebracht, um das Objekt zu sichern, das angehoben werden soll. Das andere Ende des Seils wird dann gezogen, um das Objekt anzuheben. Es wird dann die Menge an Kraft demonstriert, die benötigt wird, um das Objekt ohne die Riemenscheibe anzuheben und dann die Leichtigkeit des Anhebens desselben Gegenstandes mit dem Riemenscheibensystem zu demonstrieren.

Einfache Maschinen

Diese Projekte sind alle Beispiele für einfache Maschinen. Es gibt mehrere einfachere Maschinen, die das Rad und die Achse, die schiefe Ebene und die Schraube enthalten. Das Rad und die Achse bestehen aus einem Rad mit einem Griff, der mit einem Seil an einer Achse befestigt ist. Drehen des Rades wickelt das Seil um die Achse, um ein Objekt mit Leichtigkeit zu bewegen. Die geneigte Ebene ist eine geneigte Fläche oder Rampe, die es ermöglicht, ein Objekt leichter zu bewegen. Eine Schraube ist eine lange, spiralig geneigte Ebene. Ein Beispiel für eine Schraube, die als eine einfache Maschine verwendet wird, ist die von Schneckengetrieben, die die Drehzahl eines Motors verringern können, während das Drehmoment erhöht wird.

Science Fair Projekte auf Hebel, Keile & Riemenscheiben

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