Спиннер как крутится: Что такое спиннер?

Как использовать спиннеры в образовательных целях?

Спиннеры — это детское увлечение года! Но многие обеспокоенные этим повальным увлечением мамы не хотят покупать спиннеры из принципа – мол, они ничего не развивают. Но мы предлагаем вместо того, чтобы запрещать, купить и использовать их нетрадиционно, попутно развивая ребенка. Спиннеры можно использовать даже для популяризации домашней работы в глазах ребенка.  

Изучаем геометрические фигуры

С помощью крутящегося спиннера можно изучать формы предметов с малышами. Раскрутите и отметьте на каком секторе остановился спинер. Занесите в таблицу результат. Поговорите о том, какая форма выпадала чаще других. Для более старших деток можно захватить объяснение понятия статистики.

  

Чистим зубы на совесть

Маловероятно, чтобы дети по собственному желанию чистили зубы на положенное время.  Увлекательный способ заставить ваших детей посвятить чистке достаточное количество времени, попросить их чистить зубы, пока крутится спиннер. Раскрутите его получше!

Пробуем спирографить

Поместите ручку в центр спиннера и наблюдайте за красочными фигурами, которые получаются с каждым вращением! Это было бы отличным занятиям по рисованию или просто подмога для мам, когда они хотят, чтобы дети занялись спокойным делом.

   

Используем как инструмент мотивации

Если спиннеры – такая желанная штука для всех детей, родители могут использовать ее как средство мотивации. Давайте спиннер детям после того, как они выполнят свои обязанности или домашнюю работу. 

Решаем примеры

Распечатайте листы с примерами и посмотрите, сколько из них успеет решить ребенок, пока спиннер вращается. Запишите результат, и пусть ребенок постарается его улучшить и показать лучшее время.

Учим иностранный язык

Сколько слов сможет перевести ваш ребенок до остановки? Это вдохновит ваших детей на желание учить больше новых слов.

  

Расширяем словарный запас

Можно написать длинное слово и придумывать их встречающихся букв разные короткие слова. Проводить игру стоит также на время, пока крутится спиннер.

Тренируем выдержку

Участники должны встать в круг. Ведущий заводит спиннер и начинает игру. Задача каждого — передать игрушку соседу справа так, чтобы она не упала и не остановилась. Пара, у которой спиннер упал или перестал крутиться, выбывает из игры. Побеждает пара самых стойких участников. Можно усложнить игру тем, что нельзя разговаривать во время передачи спиннера или что можно передавать и принимать спиннер только одним пальцем.

Расскажите нам в комментариях, как вы используете спиннер в образовательных целях? Мы дополним статью.

Источник

Физики разогнали «спиннеры» до миллиарда оборотов в секунду

Две команды физиков независимо разогнали с помощью лазеров нанометровые «спиннеры» до скорости порядка одного миллиарда оборотов в секунду — самой высокой скорости вращения, полученной в лаборатории. Первая группа из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) заставляла вращаться наночастицу кремнезема, а вторая группа, состоящая из китайских и американских исследователей, использовала в качестве «спиннера» наногантелю. Работа ученых поможет лучше понять такие тонкие эффекты, как вращение Казимира, связанное с квантовыми флуктуациями вакуума. Статьи опубликованы в Physical Review Letters [1, 2], кратко о них сообщает Physics, препринты работ выложены на сайте arXiv.org [1, 2].

Скорость вращения любого объекта ограничена пределом его прочности. Чем быстрее вращается объект, тем большую скорость развивают его частицы и тем большая сила нужна, чтобы заставлять их повернуть и удерживать тело в целости. Другими словами, при увеличении скорости растет центробежная сила, которая стремится «разорвать» тело. Впрочем, называть центробежную силу «силой» не совсем правильно, поскольку она возникает только в неинерциальной системе отсчета (подробнее о ее природе можно прочитать в этой заметке).

Заметнее всего действие этой «фиктивной силы» проявляется в точках, наиболее удаленных от центра вращения объекта: F = mω²r, где m — масса точки, r — ее расстояние до центра, а ω — угловая скорость. Из-за этого частота вращения макроскопических объектов редко превышает тысячу оборотов в секунду. Например, частота вала газогенератора двигателя PW207K вертолета «Ансат» может достигать 60000 оборотов в минуту (1000 оборотов в секунду), а турбина двигателя CFM56, который устанавливается на самолетах фирм Boeing и Airbus, вращается с частотой около 5200 оборотов в минуту (менее 90 оборотов в секунду).

Уменьшая размеры объекта, можно заставить его вращаться гораздо быстрее. Оказывается, что для достижения сверхвысоких скоростей удобнее всего использовать частицы размером порядка ста нанометров, подвешенные в воздухе с помощью лазерного излучения (так называемая оптическая ловушка). Направляя на связанную частицу свет с круговой поляризацией, можно передать ей угловой момент и увеличить ее угловую скорость (эффект Садовского). Таким образом можно избежать механического трения, которое поглощает энергию и мешает разгонять частицу, а также контролировать центр вращения с точностью, сравнимой с теоретическим пределом.

К сожалению, на высоких скоростях начинает сказываться трение наночастицы о воздух, которое также уносит энергию частицы. Бороться с этим трением можно только откачивая установку до сверхнизких давлений, создавая в ней вакуум. Из-за подобных технических сложностей ученым не удавалось достичь в лаборатории скоростей вращения, превышающих по порядку десяти мегагерц. В новых работах ученым удалось преодолеть это препятствие, подтвердить теоретические предсказания и достичь частоты вращения порядка одного гигагерца.

Первая группа исследователей под руководством Лукаса Новотного (Lukas Novotny), использовала в качестве «спиннера» частицу кремнезема (проще говоря, обычного стекла) приближенно сферической формы и диаметром около ста нанометров. Для уменьшения потерь физики откачали установку до давления порядка 10⁻⁸ атмосфер и увеличили длину волны лазера, который использовался для разгона частицы, до 1565 нанометров. Это позволило уменьшить скорость нагрева частицы — в предыдущих экспериментах такой нагрев заставлял частицу «выскакивать» из ловушки и мешал разогнать ее выше определенного предела.

В результате ученые обнаружили, что с уменьшением давления при фиксированной мощности лазера и увеличении мощности при фиксированном давлении угловая скорость вращения частицы линейно растет, причем экспериментальная зависимость хорошо согласуется с теорией. Максимальная частота, полученная в этом эксперименте, достигала 1,03 гигагерц, что отвечало скорость краев частицы порядка 300 метров в секунду, центробежному ускорению порядка 10¹² метров на секунду в квадрате и напряжению порядка 0,2 гигапаскаль. Для сравнения, критическое напряжение, при котором частица кремнезема разрывается, составляет примерно 10 гигапаскаль.

Вторая группа, под руководством Тунцана Ли (Tongcang Li), заставляла вращаться наногантели — связанные друг с другом частицы кремнезема. Чтобы изготовить такие гантели, ученые «растворяли» наночастицы кремнезема в воде и получали коллоидную суспензию, а затем с помощью ультразвукового небулайзера заставляли воду формировать микрометровые капли, взвешенные в воздухе. В некоторых из капель находилось две сферические частицы кремнезема; после испарения воды частицы оставались связаны в наногантели, которые ученые использовали в дальнейших опытах. Отношение диаметра шаров к расстоянию между ними для всех полученных наногантелей было примерно равно двум.

Так же как и группа швейцарских ученых, группа под руководством Тунцана Ли помещала наногантели в оптическую ловушку, откачивала установку до давления порядка 10⁻⁷ атмосфер и светила на частицы лазером с круговой поляризацией и длиной волны около 1550 нанометров. Аналогично швейцарцам, физики получили, что скорость вращения линейно растет при уменьшении давления, а предельная частота вращения в этом случае составила примерно 1,1 гигагерц — при бо́льших скоростях гантель разрывалась под действием центробежной силы.

Тем не менее, конструкция установки, аналогичная опыту Кавендиша, в котором проволока крутильных весов заменена на лазерное излучение, позволяет провести на ней качественно другие эксперименты. Если заменить в ней свет с круговой поляризацией на линейно поляризованный свет, наногантели будут колебаться, а не крутиться, что позволит в будущем измерить вращательный эффект Казимира (Casimir torque) и исследовать природу квантовой гравитации.

Впрочем, ученые признаются, что изначально они не ставили перед собой практических целей. Например, соавтор первой работы, Рене Рейманн (René Reimann), говорит: «Если честно, это просто было очень круто — иметь механический объект с самой высокой скоростью вращения в мире прямо перед нами». Тем не менее, работа ученых может пригодиться при изучении межзвездной пыли и вакуумного трения, исследовании поведения материалов и взаимосвязи между вращательными и поступательными степенями свободы в экстремальных условиях.

В ноябре прошлого года американские исследователи-нанотехнологи изготовили с помощью фотолитографии самый маленький в мире фиджет-спиннер, размер которого составил примерно сто микрометров.

Дмитрий Трунин

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

DIY Spin Art Machine с вращающимся барабаном для салата

4,4К акции

• Facebook
• Твиттер
• Электронная почта

Перейти к инструкции

Сделайте свой собственный рисовальщик, используя предмет домашнего обихода в качестве рисовальщика! Эта машина для рисования своими руками очень интересна для детей — она экономична и проста в настройке.

Требуемые навыки: Нет. Для выполнения этого проекта вам не нужен опыт крафта. Проверьте видео в конце этого поста, чтобы увидеть его в действии! Вы увидите, насколько это просто.

Мы любим рисовать вместе с детьми. Вы видели наши горшки, раскрашенные в радугу, или наш рецепт рисования мелом для тротуаров? Мы решили добавить в свой репертуар еще одно похожее ремесло: рисование вращением. Какой взрыв из прошлого!

Любил ли ты искусство спиннинга так же сильно, как и я, когда был ребенком?? Мой спин-пейнтер был одним рождественским подарком, который действительно прошел всю дистанцию! Спин-арт существует с 1960-х, и есть много способов сделать это. Наиболее распространенным является автомат для спин-арта, который вы можете купить.

Spin Painter

Дело в том, что вам не нужно покупать машину для рисования. Вы можете сделать свой собственный спин-пейнтер! И я покажу вам, как это сделать. Это идеальное средство от скуки для ваших малышей. . . да и взрослым понравится.

Если вы помните, что пробовали вращающееся искусство, всегда было что-то захватывающее в экспериментах с различными комбинациями красок, а затем добавляйте их, чтобы увидеть, как они разбрызгиваются в крутые, красочные дизайны. Вы можете воссоздать веселье с чем-то действительно простым из вашей кухни. . . салатник!

Оглавление

Какую краску использовать

Для этого применения вам следует выбрать акриловую краску на водной основе. Темперная краска тоже подойдет! Ничто на масляной основе не должно использоваться, так как вы ищете что-то, что подходит для детей. Я рекомендую акриловую краску Apple Barrel или краски Crayola — обе безопасны для детей.

Накройте рабочую поверхность

Не забудьте накрыть рабочую поверхность перед началом работы. Газета — отличный вариант для этого или пластиковая скатерть из долларового магазина. Если вы хотите защитить одежду, я бы тоже одела детей в фартуки. Лучше перестраховаться, чем потом сожалеть, и никто не любит побочный ущерб!

Спиннер для салатов и машина для рисования

Чем машина для рисования салатов отличается от машины для рисования, которую вы бы купили в Интернете? Ну, салат-спиннер, безусловно, является более экономичным выбором из двух. Я купил свой салатник за 0,99 доллара в ИКЕА, и много раз вы могли купить его по той же цене в комиссионном магазине.

У нас была под рукой бумага и краски. Похоже, что онлайн-рисунки стоят около 13 долларов и выше, и у них ограниченное количество краски и бумаги.

Кроме того, есть две большие разницы.

1) У большинства приобретаемых машин для рисования есть прозрачная верхняя крышка/крышка для брызг, которая позволяет детям видеть, какие узоры они создают, добавляя чернила или краску различных цветов

Ваш рисовальный автомат готов быть сюрпризом. Сказав это, вы всегда можете добавить больше краски и снова закрыть крышку, если вам не нравится то, что вы видите!

2) Я обнаружил, что прядильщик салата делает более толстые линии и пятна краски, в то время как рисовальщик вращения кажется более подробным. Сказав это, акриловая краска, которую я использовал, гуще, чем краска, которая поставляется с машинами.

Так что можете разбавлять акриловую краску для получения более похожих эффектов! Мы просто использовали краску прямо из бутылки.

В любом случае, это творческое занятие доставит ОЧЕНЬ весело всем участникам! Вот как сделать свой собственный.

Самодельная машина Spin Art

Вам понадобится:

• Спиннинг для салата {мой из IKEA. . . или можно заказать здесь}
• Бумажные тарелки или бумага, вырезанная так, чтобы она поместилась внутри спиннера
• Акриловая краска

Затем все, что вам нужно сделать, это положить тарелку или лист бумаги на дно спиннера, добавить несколько капель краски. , и дать ему хороший спин!

Если вы хотите использовать бумагу, просто разрежьте картон, чтобы он поместился внутри спиннера. Вы можете использовать что-то толстое, например картон, чтобы бумага не складывалась во время вращения.

Мы перепробовали так много красок разных цветов. Металлик, неон и свечение в темноте тоже забавны. Аккуратно снимите рисунок с вращающегося рисунка и дайте ему высохнуть, когда закончите. . . а затем создавайте красивые поделки со всей своей работой.

С помощью простого салатника я поделился своими любимыми 19Ремесло 80-х с моими малышами. Я думаю, что они так же увлечены, как и я!

Что можно сделать с помощью Spin Art?

Столько всего! Вот лишь несколько идей. И есть так много других!

1. Повесьте прищепки и веревку, чтобы сделать гирлянду
2. Сделайте маску из бумажной тарелки
3. Превратите их в корзины для печенья и подарите друзьям
4. Сделайте ловцов снов
5. Сделайте короны и наденьте их на вечеринку

Обучение рисованию

Я упомянул, что спин-арт существует с 60-х годов. Знаете ли вы, что его можно увидеть в работах многих современных художников?

Альфонс Шиллинг был одним из первых, кто заинтересовался этой техникой, а затем, в конце 60-х годов, Анник Гендрон использовала промышленные колеса для нанесения краски на оргстекло. Если вы учитесь на дому или увлекаетесь историей искусства, это занятие идеально подойдет для урока современного искусства.

Если вы еще не видели работы британского художника Дэмиена Херста, настоятельно рекомендую ознакомиться с его картинами спиннинга. У этого ремесла определенно есть такая атмосфера, и он художник, который в настоящее время рисует. Детям очень понравится делать свои собственные версии его работ.

Не забудьте посмотреть видео на карточке с практическими рекомендациями, чтобы увидеть, как легко это сделать и как нам было весело:

Время подготовки 15 минут

Активное время 1 час

Общее время 1 час 15 минут

Сложность Easy

Ориентировочная стоимость $5

Материалы

• Карточки или бумажные тарелки
• Акриловая краска

Инструменты

• Спиннер для салата
• Ножницы (дополнительно)

Инструкции

1. Поместите бумажную тарелку или лист бумаги (обрезанный ножницами) на дно салатницы.
2. Добавьте несколько капель акриловой краски различных цветов.
3. Дайте салатнице несколько вращений! Чем больше вы крутите, тем больше смешивается краска.
4. Откройте центрифугу и удалите бумагу или тарелку. Дайте высохнуть. Повторение.

Примечания

Вы можете значительно сократить расходы, купив б/у салатницу. Ни в коем случае нельзя использовать его в пищу!

Рекомендуемые продукты

Как партнер Amazon и участник других партнерских программ я зарабатываю на соответствующих покупках.

• Детская краска для творчества

• Спиннер для салата

• Бумажные тарелки

---

У нас в блоге много детских поделок, особенно летних поделок для детей. Надеюсь, вы познакомитесь с некоторыми из наших фаворитов:

• Штампы из пробки для вина
• Рецепт слизи Play Doh
• Nature Scavenger Hunt for Kids
• Ручки для цветов с клейкой лентой
• Браслеты DIY для детей
  6

  6

• 4,4К акции
  • Facebook
  • Твиттер
  • Электронная почта

  супер спиннеров! — Деятельность — TeachEngineering

  (2 оценки)

  Нажмите здесь, чтобы оценить

  Quick Look

  Уровень: 8 (7-8)

  Необходимое время: 45 минут

  Расходные материалы Стоимость/группа:

  1,00 долл. США

  Размер группы: 2

  Зависимость от активности: Нет

  Связанное неформальное обучение: Super Spinners

  предметных областей: Физические науки, физика

  Ожидаемые характеристики NGSS:

  MS-ETS1-4

  MS-PS2-2

  ---

  Доля:

  TE Информационный бюллетень

  Резюме

  Студентам предлагается спроектировать и построить спиннеры, которые вращаются дольше всех. Они строят как минимум два простых спиннера для проведения экспериментов с разным распределением массы и формами. Используйте это практическое задание, чтобы продемонстрировать инерцию вращения, скорость вращения, угловой момент и скорость.

  Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

  Инженерное подключение

  Инженеры понимают понятия, связанные с круговым движением и угловым моментом, когда они проектируют оборудование, системы и продукты с вращающимися компонентами. Аэрокосмические инженеры проектируют спутники так, чтобы они вращались по орбите вокруг Земли, чтобы они не вышли из-под контроля. Автомобильные инженеры проектируют детали автомобилей таким образом, чтобы они вращались особым образом, чтобы они не разваливались на высоких скоростях. Инженеры-механики проектируют генераторы, стиральные машины, сушилки, вентиляторы и другие машины таким образом, чтобы они были сбалансированы при вращении. Даже пас вперед в футболе более эффективен и стабилен при правильном вращении.

  Цели обучения

  После этого задания учащиеся должны уметь:

  • Объясните, как масса и радиус связаны с угловым моментом.
  • Опишите закон сохранения углового момента.
  • Сбор, анализ и интерпретация данных о скорости вращения объекта и сопоставление скорости с изменениями геометрии объекта
  • Объясните, как инженеры применяют концепции, связанные с круговым движением и угловым моментом, при проектировании оборудования, систем и продуктов с вращающимися компонентами.

  Образовательные стандарты

  Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

  Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

  В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естествознание или математика; внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .

  NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

  Ожидаемая производительность NGSS
  МС-ETS1-4. Разработайте модель для генерации данных для итеративного тестирования и модификации предлагаемого объекта, инструмента или процесса, чтобы можно было достичь оптимального дизайна. (6-8 классы) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
  Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
  Это занятие сосредоточено на следующих аспектах трехмерного обучения NGSS:
  Научная и инженерная практика	Ключевые дисциплинарные идеи	Концепции поперечной резки
  Разработайте модель для генерации данных для проверки идей о разработанных системах, включая те, которые представляют входы и выходы. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Модели всех видов важны для тестирования решений. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Итеративный процесс тестирования наиболее перспективных решений и модификации того, что предлагается на основе результатов тестирования, приводит к большей доработке и, в конечном итоге, к оптимальному решению. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Модели могут использоваться для представления систем и их взаимодействий. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

  Ожидаемая производительность NGSS
  МС-ПС2-2. Спланируйте исследование, чтобы предоставить доказательства того, что изменение движения объекта зависит от суммы сил, действующих на объект, и массы объекта. (6-8 классы) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
  Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
  Это занятие сосредоточено на следующих аспектах трехмерного обучения NGSS:
  Научная и инженерная практика	Ключевые дисциплинарные идеи	Концепции поперечной резки
  Научные знания основаны на логических и концептуальных связях между фактами и объяснениями. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Анализировать и интерпретировать данные для предоставления доказательств явлений. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Создать научное объяснение, основанное на действительных и надежных данных, полученных из источников (включая собственные эксперименты учащихся), и предположении, что теории и законы, описывающие мир природы, действуют сегодня так же, как они работали в прошлом, и будут продолжать действовать в будущем. будущее. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Движение объекта определяется суммой действующих на него сил; если общая сила, действующая на объект, не равна нулю, его движение изменится. Чем больше масса объекта, тем большая сила необходима для достижения такого же изменения движения. Для любого данного объекта большая сила вызывает большее изменение движения. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Все положения объектов и направления сил и движений должны быть описаны в произвольно выбранной системе отсчета и произвольно выбранных единицах размера. Для того, чтобы поделиться информацией с другими людьми, эти выборы также должны быть разделены. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

  Общие базовые государственные стандарты — математика

  • Рассуждайте абстрактно и количественно. (Оценки К — 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Свободно складывать, вычитать, умножать и делить многозначные десятичные числа, используя стандартный алгоритм для каждой операции. (Оценка 6) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Свободно делите многозначные числа по стандартному алгоритму. (Оценка 6) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Решите линейные уравнения с одной переменной. (Оценка 8) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – Технология

  ГОСТ

  Предложите выравнивание, не указанное выше

  Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

  Подписаться

  Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

  PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

  Список материалов

  Каждой группе нужно:

  • плоский круглый предмет, например крышка от банки, компакт-диск или бумажная тарелка
  • 2 карандаша (или кнопки или канцелярские кнопки)
  • лента
  • 2 резинки
  • картонная упаковка для хлопьев
  • 6 пенни
  • ножницы
  • маркеров
  • Рабочий лист «Вращение вещей», по одному на человека

  Рабочие листы и вложения

  Рабочий лист «Вращение вещей» (pdf)

  Рабочий лист «Вращение вещей» (docx)

  Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_mechanics_lesson08_activity1], чтобы распечатать или загрузить.

  Больше учебных программ, подобных этому

  Урок средней школы

  Кольцо вокруг Рози

  Учащиеся изучают понятие углового момента и его взаимосвязь с массой, скоростью и радиусом. В связанной деятельности по обучению грамоте учащиеся используют основные методы сравнительной мифологии, чтобы понять, почему прядение и ткачество являются общими мотивами в мифах о сотворении мира и народных сказках.

  Кольцо вокруг Рози

  Неформальное обучение в средней школе

  Суперспиннеры

  Учащиеся строят простые спиннеры, чтобы узнать о вращении.

  Супер Спиннеры

  Урок средней школы

  Повесть о трениях

  Учащиеся старших классов узнают, как инженеры математически проектируют дорожки для американских горок, используя подход, согласно которому криволинейная дорожка может быть аппроксимирована последовательностью множества коротких уклонов. Они применяют основное исчисление и теорему о работе-энергии для неконсервативных сил для количественной оценки трения вдоль кривой…

  Сказка о трениях

  Введение/Мотивация

  Аэрокосмические инженеры проектируют спутники, которые вращаются во время полета над Землей, чтобы они не теряли контроль. Автомобильные инженеры проектируют детали автомобилей таким образом, чтобы они вращались определенным образом, чтобы они не разваливались. Инженеры-механики проектируют генераторы и другие машины таким образом, чтобы они были сбалансированы при вращении. Даже дети на детских площадках, которые играют на качелях и крутят карусели для развлечения, очень заботятся о том, как все крутится!

  Благодаря сегодняшнему заданию и рабочему листу вы узнаете, как все вращается. Что заставляет одни вещи долго крутиться, а другие сразу падать? Какая форма спиннера лучше? Как работают спиннеры? Мы найдем ответы на эти и другие вопросы!

  Процедура

  Перед занятием

  • Соберите материалы и сделайте копии рабочего листа «Вращение вещей».
  • Попросите учеников принести из дома круглые предметы, такие как крышки от банок и старые компакт-диски, монеты и картонные коробки из-под хлопьев или бумажные тарелки.

  Со студентами

  1. Обсуждение: Спросите учащихся, собирал ли кто-нибудь из них спиннер. Если нужно, объясните, что такое спиннер. Из чего делали спиннер? (Примеры: футбольный мяч, пенни и т. д.) Как работают их спиннеры? Объясните, что в этом упражнении учащиеся узнают больше о том, как работают прядильщики, поскольку они проектируют и строят свои собственные прядильщики.
  2. Нарисуйте на картоне три круга, обведя ими круглый объект. Вырежьте их.
  3. Проткните карандашом середину одного из картонных кругов. Крепко закрепите его на месте, обмотав резинкой карандаш над и под картоном.

  Закрепите картонную фигуру на карандаше (ось вращения), поместив намотанные резинки на карандаш сверху и снизу в нужном месте.

  Copyright

  Copyright © 1999 Jill Frankel Hauser. Штучки и гаджеты: создание научных хитростей, которые работают (и понимание почему). Шарлотта, В.Т.: Издательство Уильямсон.

  4. Маркером нарисуйте толстую темную линию в любой точке на картонной крышке спиннера. Предложите учащимся крутить спиннер. Подсчитайте количество оборотов спиннера за 10 секунд. Запишите это число. (Линия должна быть очень темной, чтобы ее можно было прочитать во время вращения фигуры.)
  5. Проткните карандашом другой диск в точке, удаленной от его центра. Опишите движение.
  6. Придайте вашему спиннеру длинную ручку и короткий наконечник, просунув немного карандаша в отверстие. Насколько хорошо спиннер крутится?
  7. Теперь протолкните большую часть карандаша через картонный круг, чтобы получился спиннер с длинным кончиком и короткой ручкой. Спин меняется?
  8. Теперь прикрепите шесть монет к внешнему краю одного спиннера и шесть монет ближе к центру другого спиннера (у обоих спиннеров карандаш должен быть в центре круга).
  9. Повторите шаг 4 с обоими спиннерами.

  Различное распределение веса. Какой из них будет лучше крутиться?

  авторское право

  авторское право © 1999 Джилл Франкель Хаузер. Штучки и гаджеты: создание научных хитростей, которые работают (и понимание почему). Шарлотта, В.Т.: Издательство Уильямсон.

  10. Вырежьте из картона квадрат или треугольник. Проткните карандашом центр и покрутите его. Какой волчок крутится дольше всех? Повторите шаг 4 с этим счетчиком.
  11. Предложите группам учащихся заполнить рабочий лист и проверить свои ответы с другой группой учащихся.
  12. Просмотрите рабочие листы всем классом.

  Различные формы спиннера. Какой из них будет лучше крутиться?

  Copyright

  Copyright © 1999 Jill Frankel Hauser. Штучки и гаджеты: создание научных хитростей, которые работают (и понимание почему). Шарлотта, В.Т.: Издательство Уильямсон.

  Оценка

  Предварительная оценка

  Вопросы для обсуждения: Задайте учащимся и обсудите всем классом:

  • Кто-нибудь когда-нибудь собирал спиннер? Если надо, объясните, что такое блесна. Из чего делали спиннеры? (Примеры: футбольный мяч, пенни и т. д.) Как работают их спиннеры? Объясните, что в этом упражнении учащиеся узнают больше о том, как работают спиннеры, создавая и тестируя свои собственные конструкции спиннеров.

  Встроенная оценка активности

  Рабочий лист: Предложите учащимся использовать рабочий лист, чтобы помочь им выполнить задание. Просмотрите их ответы, чтобы оценить их мастерство в предмете.

  Проверка в парах: Когда группы учащихся закончат свои рабочие листы, попросите их проверить свои ответы с другой командой, дав всем группам время закончить рабочий лист.

  Оценка после активности

  Презентация класса: Попросите группы представить остальным учащимся свои лучшие конструкции спиннеров и обсудить, почему они работали лучше всего с точки зрения концепций вращения.

  Вопросы безопасности

  Острые карандаши и кнопки представляют опасность.

  Советы по устранению неполадок

  Если карандаши слишком неустойчивы, кнопки или канцелярские кнопки могут служить лучшей осью для вращения спиннеров.

  Иногда спиннер трудно удерживать в равновесии. Учащимся может потребоваться несколько попыток, прежде чем они смогут сбалансировать спиннер и подсчитать линию по мере ее прохождения.

  Ключи к конструкции спиннера (Hauser, 1999):

  • Форма диска равномерно распределяет массу вокруг центра. Вот почему лучше всего тыкать карандашом в центр.
  • Длинная ручка и короткий наконечник. Верх более устойчив, когда у него низкий центр тяжести.
  • Вес, равномерно распределенный по внешнему краю, придает верхней части большую инерцию вращения.
  • Чем сильнее вы крутите, когда запускаете спиннер, тем дольше вращение.

  Расширения деятельности

  Предложите учащимся придумать свои собственные прядильные изделия дома, используя крышки, тарелки, картон и другие предметы домашнего обихода. Попросите их сообщить классу, какие проекты оказались наиболее эффективными. Пусть они продемонстрируют, используя свои самодельные спиннеры.

  Проведите соревнование, чтобы узнать, чей спиннер крутится дольше всех. Попросите команду с этим спиннером объяснить, почему их спиннер работает дольше всех.

  использованная литература

  Хаузер, Джилл Франкель. Вещицы и гаджеты: создание научных хитростей, которые работают (и понимание почему) . Шарлотта, В.Т.: Williamson Publishing, 1999. (Адаптация работы Хаузера.)

  авторское право

  © 2004 Регенты Университета Колорадо

  Авторы

  Бен Хивнер; Сэйбер Дюрен; Малинда Шефер Зарске; Дениз В.