乒乓球机挑战赛

2020年3月2日 作者 奇先生 0

 

难度 <! – 4 – >
所需时间 短(2-5天)
先决条件
材料可用性 一应俱全
费用 非常低(低于20美元)
安全 没有问题

 

摘要

你能建一个乒乓球机吗?它将需要一个部分来在网上发射乒乓球而另一部分用于返回球。在球接触地面之前,你可以获得多少次来回击球?虽然 2019年Fluor工程挑战赛已经结束,您仍然可以自己尝试这个有趣的项目。遵循规则,将您的分数与世界各地的最高分进行比较!寻找今年的挑战?查看我们的主要 Fluor工程挑战页面,了解所有最新信息。 

注意:你是老师吗?我们为此项目提供了单独的课程计划版本,专门为课堂使用而格式化!

目的

 

使用工艺用品制造一台可以在网上来回发射和返回乒乓球的机器。

 

积分

 

Ben Finio,PhD,Science Buddies

这个工程项目是基于位于南加州的福陆公司员工设计的”沙滩排球” 友好竞赛。

 

引用本页

此处提供了一般引用信息。请务必检查所使用方法的格式,包括大小写,并根据需要更新引文。

MLA风格

菲尼奥,本。”排球机挑战赛。” 科学伙伴,2019年4月4日,https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/ApMech_p054/volleyball-challenge。2019年7月6日访问。

 

APA风格

菲尼奥(2019年4月4日)。排球机挑战。从…获得https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/ApMech_p054/volleyball-challenge

最后编辑日期:2019-04-04

简介

 

你有没有打过排球,你试图在网上来回击球而不让它接触地面?你能想象建造一台机器 – 实际上,两台机器,网络的每一面都有一台 – 而这样做呢?这就是你将在这个工程设计项目中所做的,但你不会使用全尺寸排球。相反,你会尝试在一个小得多的”网” (一张折叠的纸)上来回发射乒乓球。

该项目允许您探索物理和工程中的一些有趣主题。本背景部分不会详细解释这些主题,而是为您提供简要概述,然后您可以使用参考书目中的链接对它们进行更多研究。如果您正在为科学博览会做这个工程项目,不要担心学习每个主题;相反,选择 一个 进行更详细的学习.

首先,这是了解简单机器的绝佳机会,例如杠杆斜面。您还可以调查用于发射射弹的更复杂的机器,如弹射器投石机弹弓。想想如何将这些机器的不同方面融入您的设计中.

说到射弹,您可以使用此项目来了解射弹运动。如何射弹的初始速度发射角如何影响其范围(行进距离)?什么轨迹(球在空中的路径)将更容易接球或越过网:高而陡的轨迹或低而浅的轨迹?

您还可以使用此项目来了解能源。球需要动能,即运动能量,以便在空中飞行。能量来自哪里?它可能来自弹性势能,储存在拉伸材料中的能量,如橡皮筋。它可能来自重力势能,这是存储在从地面升起的物体中的能量。或者,能量可能来自工作你用手做。你的机器如何将一种形式的能量转换为另一种形式?

最后,您可以使用此项目来演示工程设计流程。您不太可能会想到机器的想法,坐下来构建它,并且在第一次尝试时让它完美运行。您可能需要提出多种设计,测试多种设计,并修改设计以改进它们。这是好的 – 真正的工程师很少在第一次尝试时把事情搞定!

术语和概念

 

 

    • 简易机器
    • 倾斜的飞机
    • 弹射器
    • 分析天平
    • 弹弓
    • 弹丸运动
    • 初始速度
    • 启动角度
    • 范围
    • 轨迹
    • 动能
    • 弹性势能
    • 引力势能

问题

 

    • 查看材料部分中的项目列表。你怎么能建造一台使用这些材料发射球的机器?
    • 什么能提供发球的能量?
    • 你怎么能在不丢球的情况下制造一些球来接球?
    • 你怎么能把球带回网上?

 

 

参考书目

材料和设备

2019年福陆工程挑战赛已经结束,但您可以遵循比赛中使用的相同规则。如果是这样,您只能 使用下面列出的材料。如程序中所述,每个项目都有一个最大允许数量和一个点数成本(每个)将从您的分数中扣除。请注意,您可以切割材料,但不按比例分摊成本;例如如果你把一张纸切成两半而只用了一半,它仍然需要1分.

 

建筑材料
项目 最大数量 点数成本(每个)
瓦楞纸板(最大尺寸12″ x12″或30×30 cm) 2 10
大型纸杯或塑料杯(16-18盎司,或约450-500毫升) 10 5
木制工艺棒(4½”或11.5 cm) 20 1
(打印机/复印纸,不是建筑纸或卡片纸;字母或A4尺寸) 20 1
木制铅笔(圆形或六边形横截面,约7-8英寸或18-20厘米长) 20 1
橡皮筋(尺寸32,3″ 长未拉伸和1/8″宽) 10 2
卷透明胶带(Scotch®胶带或等效物,1/2″ 或3/4″宽,最大长度500″ ) 1 10

 

工具和测试材料(无成本)
项目 注释
纸和笔 用于草拟设计理念
剪刀 用于切割建筑材料
纸张(2) 制作网
磁带 用于将网络保持在地板/桌面
标尺 用于检查净尺寸
乒乓球  

表1。为2019年Fluor工程挑战赛建造排球机的材料。

 

实验程序

2019年Fluor工程挑战赛的目标是建造两个可以在网上来回发射乒乓球而不让球接触地面的装置。比赛结束后,您仍然可以执行此项目并遵循相同的规则,然后将您的分数与世界各地的团队的高分进行比较.

你的球越过网的次数越多,得分就越高.”网” 将由两片8.5″x11″ 纸制成,并排粘贴在一起(沿着11″边缘),并折成两半以形成倒置的” V”形,如图所示图1.如果您还没有这样做,请在继续之前观看此视频以获取挑战概述。您还可以点击下面幻灯片中的图片看看Fluor公司员工为内部员工竞争而建的排球机。(注意:员工竞赛的规则与学生的Fluor工程挑战规则并不完全相同,因此您在这些图片中看到的机器可能会与你的构建略有不同。)