Skrzynia biegów ze sprzęgłem

Scenariusz zajęć z wykorzystaniem zestawu LEGO® Education WeDo 2.0

 

Autor: Łukasz Nowak
Link do strony: www.lucasnovac.com
Poziom edukacyjny: 8-9 lat
Liczba uczestników: do 10 osób
Czas trwania zajęć: 90 minut

INFORMACJE OGÓLNE

Cele ogólne

- matematyczne
- techniczne
- konstrukcyjne

Cele szczegółowe

Uczniowie rozwijają:
- kompetencje techniczne, poznając zasadę działania skrzyni biegów, 
- kompetencje matematyczne, licząc przełożenia. 
- kreatywność, rozwiązując zadania dodatkowe.

Czego potrzebujesz

zestaw LEGO Education WeDe2.0
instrukcja budowania skrzyni biegów

 

PRZEBIEG ZAJĘĆ

Zaangażowanie (10 minut)

Na początek trochę teorii, czym jest skrzynia biegów oraz sprzęgło, bo te dwa elementy są nierozłączne. 
Skrzynia biegów – mechanizm umożliwiający zmianę przełożenia, służący do efektywnego przekazywania mocy wytwarzanej przez silnik do napędu maszyny roboczej lub pojazdu. Przełożeniem nazywa się stosunek prędkości obrotowej na wale wyjściowym, do prędkości obrotowej na wale wejściowym. Skrzynia biegów łączona jest z silnikiem za pomocą sprzęgła. 
Sprzęgło – mechanizm stosowany w budowie maszyn do łączenia oraz rozłączania wałów w celu przekazywania momentu obrotowego. Dzięki skrzyni biegów możemy zmieniać prędkość obracania się walu wyjściowego bez zmiany prędkości silnika. W naszej skrzyni biegów mamy dwa przełożenia „szybkie” i „wolne”.

Poszukiwanie (40 minut)

Uczniowie budują i programują model.

Wyjaśnienie (10 minut)

Jak liczymy przełożenia? O tym poniżej: 
Wał wejściowy – Duże koło zębate (20 zębów) Wał wyjściowy – Male koło zębate (10 zębów) To znaczy, że jeden pełny obrót dużego koła zębatego powoduje dwa obroty małego kola. Mając ustawiona prędkość silnika na 2 i używając tego przełożenia, nasz wał wyjściowy obraca się z dwa razy większą prędkością, niż silnik. To znaczy, ze małe koło zębate musi obrócić się dwa razy, aby duże koło zębate obróciło się jeden raz. Mając ustawioną prędkość silnika na 2 i używając tego przełożenia, nasz wał wyjściowy obraca się z dwa wolniej niż silnik. Można wyjaśnić jak działają przerzutki w rowerze. 
Pomoc dla nauczyciela: użyj pliku Przełożenia.pdf

Rozwijanie (20 minut)

Zadania dodatkowe:
1. wykorzystaj czujnik przechylenia i zbuduj przełącznik, którym będziesz mógł zmieniać kierunek obrotów silnika,
2. zbuduj wyciągarkę. 

Pomoc dla nauczyciela: użyj pliku Zadania dodatkowe.pdf

Ewaluacja (10 minut)

Uczniowie prezentują swoje modele i omawiają je sposoby rozwiązania zadania dodatkowego.

 

 DODATKOWO

Przykładowe rozwiazanie konstrukcyjne

 WeDo Skrzynia biegów

 

 

 

Program

 

WeDo Skrzynia biegów program

 

Dodatkowe materiały dla prowadzącego:

https://www.youtube.com/watch?v=wCu9W9xNwtI
https://www.youtube.com/watch?v=_Y7rcikXGyE