Inventati da Elisha Otis nel 1852, gli ascensori illustrano vari principi scientifici interessanti. Un progetto scientifico modello di ascensore può aiutare gli studenti a comprendere fenomeni come gravità, pulegge e contrappesi. Inoltre, gli ascensori possono illustrare la seconda legge del moto di Isaac Newton. Questa legge dice che quando una forza agisce su un oggetto, accelera.
Simple Box Elevator
Un semplice ascensore modello può essere realizzato usando un lungo pezzo di corda attaccato ad una scatola di cartone che si trova sopra un tavolo. Taglia un piccolo foro al centro della parte superiore della scatola e inserisci la corda. La stringa dovrebbe essere legata in un nodo all'interno della scatola in modo che non esca dal buco. La corda dovrebbe essere abbastanza lunga da poter abbassare e sollevare l'elevatore dal lato opposto del tavolo. Tagliare due lembi in modo che rimangano solo due lembi, simili a porte dell'ascensore. Uno studente dovrebbe andare dall'altra parte del tavolo e tenere la corda mentre l'altra abbassa la scatola dal tavolo. Gli studenti possono alternativamente abbassare e sollevare l'ascensore. Questo progetto aiuta gli studenti a capire il movimento ascendente di un ascensore. Spiega agli studenti che ci vuole più forza per sollevare un ascensore piuttosto che abbassarlo, perché la gravità tira fuori le cose.
Un elevatore con fusi
Tutti i progetti della Fiera della Scienza descrivono l'uso di fusi e un contrappeso a creare un ascensore funzionante. Attaccare quattro mandrini alla cima di un pezzo di compensato usando i chiodi. Assicurati di distanziare uniformemente i mandrini attraverso la parte superiore e etichettali "a", "b", "c" e "d" da sinistra a destra. Attaccare altri due mandrini alla parte inferiore del compensato sotto i due mandrini superiori a sinistra e etichettare questi "e" e "f" da sinistra a destra. Ci dovrebbero essere almeno 3 piedi di spazio tra i fusi superiori e inferiori. Lega un pezzo di corda in cima e uno in fondo a una piccola scatola di cartone che sarà la tua auto dell'ascensore. La stringa inferiore dovrebbe avvolgere i mandrini "f", "e", "a" e "b" in quest'ordine. Attacca quella stringa nella parte superiore della scatola. L'altra stringa dovrebbe avvolgere intorno "c" e "d" e l'estremità libera dovrebbe essere legata ad un contrappeso che penderà sul lato destro del compensato. Il mandrino girevole "a" farà salire e scendere la cabina dell'ascensore. I contrappesi sono usati per bilanciare il peso nel vagone, in modo che possa muoversi facilmente e non cada a terra.
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Crea il (quasi) parentesi perfetta: ecco come una scatola dentro una scatola
Prendi una grande scatola come un edificio e una scatola più piccola che funga da ascensore nell'edificio. Fai due piccoli fori nella parte superiore della scatola più piccola e inserisci un pezzo di corda. Legare i nodi nella stringa all'interno della scatola in modo che non scivoli. Attaccare due bulloni a U al lato interno della parte superiore della scatola grande e fissarli con i dadi sulla parte superiore esterna della scatola. Assicuratevi di distanziare i bulloni a U in modo uniforme in modo che il carrello più piccolo possa appendere senza colpire il lato della scatola più grande. Passare una corda attraverso i bulloni a U e collegare un'estremità alla stringa della scatola più piccola e l'altra estremità ad un contrappeso. Metti piccoli oggetti nel vagone e usa diversi contrappesi per trovare le combinazioni migliori per far funzionare il tuo ascensore in modo fluido. Secondo Fun Stuff My Dad Makes, questo modello mostra anche l'importanza del contrappeso, che è necessario in modo che la scatola interna non si schianti al suolo.
Pulley System
I pulegge possono essere fatti usando una piccola ruota che è montata su un asse tenuto in una cornice. Una puleggia composta è composta da due pulegge e un blocco e un paranco consiste di diverse pulegge che lavorano insieme. Attaccare una puleggia composta a una trave di legno in una porta o in un garage. Un secchio pieno di giocattoli, blocchi o sabbia può essere attaccato alla fune della puleggia. Prova a sollevare un secchio da terra usando l'estremità libera della corda. Prova la stessa cosa usando un sistema di pulegge blocco e placcaggio e confronta i risultati. Le pulegge vengono utilizzate per ridurre la quantità di forza necessaria per sollevare qualcosa o qualcuno. Ciò significa che è più difficile sollevare qualcosa senza una puleggia.