L’ammissione è solo su prenotazione

Ci sono poche cose che sono intrinsecamente eccitanti come quando le cose volano nell’aria, se l’oggetto volante è un colibrì, un baseball o i ponti Miles di Charlotte Hornets che salgono per una schiacciata.

In questa attività, useremo il processo di progettazione ingegneristica per creare la nostra catapulta in miniatura e inviare cose che volano!

Gli esseri umani amano lanciare oggetti velocemente e lontano, ma c’è un limite a ciò che possiamo fare con le nostre braccia da solo. Ecco perché gli ingegneri antichi e moderni hanno creato macchine che possono farlo meglio. Una di quelle prime creazioni era la catapulta, un dispositivo che immagazzina energia come energia potenziale per essere rilasciato tutto in una volta come energia cinetica che lancia un proiettile molto più lontano di un essere umano potrebbe da solo.

Per realizzare le nostre catapulte, useremo qualcosa che gli ingegneri utilizzano ogni giorno: il processo di progettazione ingegneristica. Questo è un piano circolare in sei fasi che ci aiuta a creare la migliore soluzione possibile a un problema.

Fonte: NASA.gov

Dalla NASA (che sa una cosa o due sull’ingegneria), apprendiamo che il processo di progettazione ingegneristica è:

Passo 1: Chiedi (quale problema stai cercando di risolvere?)

Passo 2: Immagina (quali conoscenze hai bisogno per capire meglio il problema?)

Passo 3: Pianificare (disegnare o scrivere un piano che includa la quantità di materiali necessari)

Passo 4: Creare (costruire un prototipo)

Passo 5: Sperimentare (testare il prototipo e vedere come funziona)

Passo 6: Migliora (come puoi migliorare il prototipo?)

Questa non è solo una linea guida su come risolvere problemi di ingegneria complessi; è un processo che può essere utilizzato per un’ampia varietà di problemi quotidiani. Giocattolo rotto? Questo può aiutare a risolvere il problema. Discussione con un amico? Prova a seguire questi passaggi per capire una soluzione-invece di costruire una macchina che si sta utilizzando i passaggi per pianificare la conversazione si avrà con loro.

Per oggi, però, useremo questi sei passaggi per aiutarci a costruire la nostra catapulta in miniatura!

Avrai bisogno di circa 5 minuti di tempo di preparazione per questa attività e puoi aspettarti che il tempo di apprendimento sia da 10 a 60 minuti o più.

Questa attività è adatta per i bambini dai tre ai cinque gradi.

Elenco materiali:

Mentre questo è l’elenco dei materiali che abbiamo usato per la nostra catapulta, i materiali possono variare.

  • Elastici (più siamo meglio è!)
  • colla a Caldo pistole e colla stick
  • Forbici.
  • Ghiacciolo/bastoncini
  • Cannucce
  • clip di Carta
  • Mollette
  • Mini marshmallows
  • Bacchette
  • scovolini
  • Tazze
  • i Marcatori
  • tappi di Bottiglia,
  • Matite
  • Carta
  • Bocce
  • Nastri scotch, il mascheramento e/o dotto)

Indicazioni:

Ricordate, abbiamo intenzione di utilizzare l’ingegneria di processo di progettazione che abbiamo citato come una guida per rendere la nostra catapulta. Quindi, diamo un’occhiata ai sei passaggi:

  • CHIEDI: Il nostro compito è fare una catapulta usando i materiali che abbiamo a portata di mano, ma come faremo?
  • IMMAGINA: come sono le catapulte? Come le persone li hanno fatti con materiali per la casa?
  • PIANO: scegli solo un paio delle tue idee migliori per delineare in modo più dettagliato e decidere su quale vuoi fare.
  • CREA: costruisci la tua catapulta in base al tuo piano.
  • TEST: prova il tuo design per vedere come funziona. Fino a che punto e con quanta precisione può la tua catapulta sparare il proiettile? Quali parti stanno lavorando bene, e che cosa potrebbe usare armeggiare?
  • MIGLIORARE: In base ai risultati dei test, che dire del tuo design potrebbe essere migliorato e perché? Cosa potresti cambiare per renderlo migliore? Costruiamo una seconda versione!

Una volta che hai attraversato tutti e sei i passaggi, il processo ricomincia dall’inizio. Continua a passare attraverso il ciclo fino a quando non sei soddisfatto del tuo design.

Ci sono numerosi modi per fare una catapulta utilizzando materiali trovati a casa e ti invitiamo a provare diversi modi. Per iniziare, ecco un metodo possibile, seguito da foto di altre build di esempio. I materiali possono (e dovrebbero!) essere sostituito se necessario. Experiment with different variations or create a unique design.

Simple craft stick catapult:

  • Stack cinque bastoncini insieme e avvolgere un elastico intorno ad ogni estremità
  • Stack due bastoncini e avvolgere un elastico intorno solo fine
  • far Scorrere il cinque bastoni tra le due bastoni, come mostrato
  • Avvolgere un nastro di gomma in cui le due parti si incontrano per tenere la catapulta insieme
  • Collegare un tappo di bottiglia per la parte superiore del bastone per tenere il proiettile
  • Luogo di un proiettile (mini-marshmallow, piccola palla di carta, ecc.) nel cappuccio, tenere premuto il bastone e rilasciare!

Qui ci sono alcuni altri disegni da considerare come fate il vostro proprio:

Come regolare per giovani e meno giovani, studenti

Per gli studenti più giovani, creare obiettivi di utilizzo di carta, ciotole e matite/marcatori per fare un lancio di gamma o di un gioco.

Per gli studenti più anziani, pratica la misurazione e la divisione calcolando la velocità complessiva del proiettile. Per fare ciò, misurare quanto ha viaggiato in pollici (o un’altra unità di misura) e il tempo dal lancio fino all’atterraggio. Quindi dividere la distanza percorsa dal tempo per trovare la velocità del proiettile. Trova la velocità media aggiungendo le velocità delle tue prove tutte insieme e dividendo questa cifra per il numero di prove. Confronta diverse catapulte per vedere quali lanci i proiettili più veloci Usa una tabella come quella sotto la tabella per registrare i tuoi dati.

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