Da Vinci Mancınık

Leonardo Da Vinci’nin mancınığı tamamen basit ve ustaca tasarlanmış bir bileşik makinedir.

DaVinci tasarımındaki ateşleme sistemi bir mandal ve ateşleme iğnesi içeriyor. Mancınıktaki gergi kollarında depo edilen enerjinin nasıl kullanıldığını ürünle birlikte keşfedebileceksiniz.

Ürünümüzle potansiyel ve kinetik enerjinin dönüşümlerini gözlemleyebileceksiniz.  Potansiyel enerji depolanan ve kinetik enerjiye dönüşebilen, durgun enerjidir. Bir lastik bant gerildiğinde, potansiyel enerjisi artar; serbest bırakıldığında geri itilir (kinetik enerji) ve potansiyel enerjisi sıfıra geri döner.

MÜHENDİSLİK BAĞLANTISI

Mühendislik tasarım süreci, doğalarına bakılmaksızın mühendislik sorunlarını çözmenin önemli bir parçasıdır. Bu süreç, hedefleri tam olarak karşılayan çözümler elde etmek için bir ürünün veya sistemin tasarlanması, kurulması, denenmesi ve yeniden tasarlanması aşamalarını ifade eder. İster bizi aya götürecek bir roket, ister bir koşucu için suni bir bacak veya çocuklar için en havalı yeni oyuncak tasarlayacak olsunlar hepsinde mühendisler, mühendislik tasarım sürecinin adımlarını izlerler.

Ürünümüzle birlikte mancınık tasarlamak için mühendislik becerilerini kullanacaksınız. Birçok oyuncak şirketinin oyuncak tasarımı için mühendisler çalıştırdığını biliyor muydunuz? Deneyiminizde mühendisler gibi çalışıp eğleneceksiniz.

ÖĞRENME HEDEFLERİ

• Birleşik bir makine - mancınık oluşturmak için mühendislik tasarım sürecini kullanır.
• Bileşik bir makinedeki basit makinelerin birbirleriyle olan ilişkilerini açıklar.
• Mühendislik bağlamında modellerinin kısıtlamalarını açıklar.
• Farklı fırlatma açılarının önemini açıklar.
• Hız ve ivme verilen bir cismin konumunu hesaplar.
• Mühendislik projelerinde fen ve matematiğin kullanımını açıklar.
• Belirli bir probleme bir çözüm üretmek için mühendislik tasarım sürecini kullanır.

• Evde bulunan malzemeleri kullanarak mancınık tasarlar ve inşa eder.

KEŞFETME

Da Vinci tasarımı mancınıkta, manivelayı atış için kurarken, manivelaya ve gergi kollarına bağlı ipler sayesinde, gergi kolları sıkışarak, kollarda enerji depolanmasını sağlıyor. Sıkışan kollardaki enerji, mandal ile sıkıştırılmış manivelanın ateşleme sistemi ile serbest bırakılmasıyla, fırlatma kolunun büyük bir hızla hareket etmesini ve ateşlemesini sağlıyor.Bir cismin, nesnenin bir yerden uzak mesafede bir yere ulaştırılmasında kullanılan mancınıkların mekanizması yaylanma ve gerilme gücüne dayanır. Mancınığımızda enerji dönüşümünü inceleyelim. Ponponu çubuk ucundaki sepete yerleştirelim. Lastiği gerip, sepetli çubuğu aşağı doğru çektiğimiz zaman potansiyel enerjiyi depolamış oluyoruz. Sepeti serbest bırakıp, ponponu fırlattığımızda da potansiyel enerjiyi, kinetik enerjiye dönüştürmüş oluruz.

BEYİN FIRTINASI

Bilgileri derinleştirmek için aşağıdaki sorularla beyin fırtınası yapabilirsiniz:

Sorular:

1. Mancınık ile fırlattığınız cismin uçtuğu mesafeyi arttırmak ya da azaltmak için mancınık üzerinde hangi bölümlerde değişiklik yapılabilirdi?
2. Pinpon topu, fırlatmanın hangi anında en yüksek kinetik enerjiye sahip olmuştu?
3. Pinpon topunu fırlatmadan önce topun en yüksek potansiyel enerjiye sahip olması için mancınık üzerinde hangi değişiklik yapılabilir? Neden potansiyel enerjiyi yükseltmek gerekir?
4. Fırlatacağımız cismin en uzak noktaya kadar uçabilmesi için 30-45-60 gibi açı seçeneklerinden hangisini seçmemiz daha doğru olurdu?

EĞİTİM STANDARTLARI

NGSS(NextGenerationScienceStandarts)

ETKİNLİK ÖNERİLERİ

• Farklı materyaller özellikle atık malzemeler ile kendi mancınıklarınızı tasarlayabilirsiniz.
• Mancınığın fırlatma mekanizması için kullandığınız lastiğin yerine kullanılabilecek başka bir malzeme olabilir mi? Bu malzeme ile deneme yapabilirsiniz.
• 10 ile 90 dereceler arasında 10’ar 10’ ar açı değerlerini ayarlayarak, iki farklı cismin atışını yapabilir, bu atışlarda, her bir nesnenin çıktığı en yüksek ve gittiği en uzak noktaları kaydedebileceğiniz bir tablo oluşturabilirsiniz.
• Oluşan tablodaki verilerin milimetrik kâğıt ile grafiğini oluşturabilirsiniz.

.KAZANIMLAR

• Yapıcılık ve yaratıcılık yönlerini geliştirir.
• El ve göz koordinasyonunu sağlar.
• Analitik düşünme becerileri artar.
• Enerji dönüşümlerinden hareketle, enerjinin korunduğu sonucunu çıkarır.
• Potansiyel ve kinetik enerjilerin birbirine dönüşebileceğini örneklerle açıklar.
• İnovasyon ve icada yönelik yeni yaklaşımları dener, yeni ürünler tasarlar.
• Farklı geometrik cisimleri kullanarak modeller, yapılar oluşturur.
• Nesneleri yeni şekiller oluşturacak biçimde bir araya getirir.