Урок информатики «Флюгерное колесо» (3–5 классы)

 Тема «флюгерное колесо»

на уроках ОРТ в 3-5 классе

Выполнила: учитель информатики МБОУ «Чажемтовская СОШ» Ефимова Н.Н.

Аннотация

         При построении роботов часто используется третье колесо, которое называется флюгерным (свободным, подруливающим, поворотным). Оно давно известно механике и встречается в окружающих предметах (магазинная тележка, детская коляска, компьютерный стул и т.д.). Колеса  такого типа очень удобно применять для движущихся (колесных) роботов.

Тема урока: Флюгерное колесо

Цели:

Образовательная: познакомиться с понятием «Флюгерное колесо».

Развивающая: развивать логическое, абстрактное мышление.

Воспитательная: воспитывать четкость и организованность в труде, аккуратность, внимательность, бережное отношение к технике и к информации.

Структура урока:

1. Организационный момент (3 мин).
2. Изучение нового материала (15 мин)
3. Практическая работа (20 мин).
4. Итог урока (7 мин).

Тип урока: урок получения новых знаний, их осмысления, закрепления, отработки, практического применения для решения задач.

1. Орг. момент

2. Изучение нового материала

(слайд 2)

Флю́гер (нидерл. Vleugel) — метеорологический прибор для измерения направления (иногда и скорости) ветра. В России до XVIII века употреблялись слова прапор, прапорица. Флюгер в российских письменных источниках появился в форме «флюгель» в Уставе морском 1720 года.

(слайд 3-5)    

Закон механики, который использован в устройстве флюгера, использован и в устройстве колес роялей, мебели, магазинных тележек и т. д. и имеет название флюгерное колесо (прим.: можно встретить названия «свободное», «подруливающее», «поворотное»).

(слайд 6)

Принцип конструкции

Точка касания колеса тележки с дорогой К (рис.1) находится на расстоянии а позади вертикальной оси be.

Продуманное размещение флюгерных колес обеспечивает оптимальное распределение веса и предотвращает увязание колес.

(слайд 7)

При движении какого-либо тела по кривой, на него действует центростремительная сила. Если колесо тележки, которое двигалось ранее прямолинейно по стрелке А (на рис. 2 колесо тележки изображено сверху), повернуть так, чтобы оно начало двигаться по стрелке Б, т. е. по кривой линии, то на него начнет действовать центростремительная сила. Часть этой силы (на схеме она изображена отрезком Р), которая приложена к колесу тележки через вертикальную ось, будет стремиться повернуть колесо вокруг точки К в сторону, противоположную повороту.

 (слайд 8)      

При конструкции флюгерного колеса необходимо учитывать такое явление, как «люфт» (зазор, воздух).

Люфт (от нем. Luft «воздух») — зазор между механическими элементами системы управления, обычно связанными с вращением. Величина люфта определяет степень поворота элемента управления, которая не приводит к изменениям в управляемой системе. Чем выше люфт, тем большее воздействие нужно применить к элементу управления для произведения хоть какого-то изменения в объекте управления.

Чем больше люфт, тем быстрее происходит износ деталей.

(слайд 9-12)

            При конструировании движущихся моделей можно использовать конструкцию флюгерного колеса из конструктора типа LEGO. 

3. Практическая работа

Рассмотрение варианта конструкции флюгерного колеса (слайд 13-17)

(прим.: обязательно указать на то, что этот вариант не шаблон, а всего лишь пример)

(слайд 18)

Самостоятельная сборка, установка, проверка на роботе, проверка свободного вращения колеса и обоймы, места крепления детали к несущей конструкции (роботу).

При этом необходимо учитывать:

1. Вертикальная ось колеса должна быть перпендикулярна поверхности

2. Расстояние между горизонтальной вертикальной осями примерно равно радиусу колеса.

3. Вертикальную ось желательно поместить в две балки, максимально раздвинутые между собой, для прочности и уменьшения люфта.

4. При сборе робота необходимо учитывать, что центр тяжести  конструкции желательно расположить ближе к ведущим колесам, а нагрузку на флюгерное колесо сделать минимальной.

4. Итог урока