Сабақ

Жобаның мақсаты: 

• Эскалатордың құрылымын түсіну және оның жұмыс принципін модель арқылы көрсету.
• Механикалық қозғалыстың түрленуін (айналмалы қозғалыстан — түзу сызықты қозғалысқа) тәжірибе жүзінде көру.

Пәнаралық байланыс 

• Физика: механикалық қозғалыс, күш, айналу моменті, үйкеліс.
• Технология: картонмен жұмыс, құрастыру, қолөнер.
• Инженерия: механизмнің логикасын түсіну, модельдеу.
• Математика: өлшемдерді есептеу, пропорцияларды сақтау.

Мұғалімге арналған нұсқаулық 

Оқушыларды 4-5 адамнан топтарға бөліңіз. 

Сабақ басталар алдында оқушыларға жетекші сұрақтар қойыңыз:

• Инженерлер адамдарды қабаттар арасында қауіпсіз тасымалдайтын машиналарды қалай жобалайды?
• Қарапайым физикалық заңдарды (күш, қозғалыс, энергияның берілуі) қолданып, эскалатор моделін қалай жасай аламыз?
• Болашақта эскалаторларды қалайша экологиялық таза, тиімді және қауіпсіз етуге болады?

Эскалатордың қауіпсіздік ережелері мен негізгі бөліктерін (қадам, тұтқа, тізбек, қозғалтқыш) сурет арқылы түсіндіріңіз.

Жұмыс істеу кезінде қауіпсіздік техникасы ережелері туралы қысқаша нұсқаулық өткізіңіз.

Теориялық бөлім 

Күн сайын мыңдаған адам сауда орталықтарында қабаттан қабатқа эскалатор арқылы өтеді. Егер эскалатор кенеттен істен шықса не болар еді? Инженерлер осындай құрылғыларды қалай қауіпсіз әрі тиімді етіп жасайды? Бүгін сіз инженердің рөлінде болып, жұмыс істейтін эскалатор моделін құрастырасыз!

Эскалатор — адамдарды жоғары немесе төмен тасымалдауға арналған қозғалмалы баспалдақ жүйесі. Ол қадамдардан, тізбекті механизмнен, қозғалтқыштан, тұтқадан және қорғаныс жақтауынан тұрады.

Беріліс қорабы:

• Қозғалтқыштан келген айналу жылдамдығын қадамдардың ыңғайлы қозғалысына түрлендіреді.

Қозғалмалы тұтқа:

• Қадамдармен бірдей жылдамдықпен қозғалады.
• Бұл жолаушылардың тепе-теңдікті сақтауына көмектеседі.

Физикалық тұрғыдан:

Эскалатордың жұмысы айналмалы қозғалысты түзу сызықты қозғалысқа түрлендіру принципіне негізделген.

Мұнда Ньютонның екінші заңы, үйкеліс күші, айналыс моменті және энергияның түрленуі (электр → механикалық) қолданылады.

Нақты өмірде эскалаторлар қос тізбекті жүйе арқылы қозғалады: біреуі қадамдарды қозғалтады, екіншісі тұтқаны тартады.

Тәжірибелік бөлім 

Эскалатордың жұмысы айналмалы қозғалысты ілгерлемелі қозғалысқа түрлендіруге негізделген. Мұнда Ньютонның екінші заңы, үйкеліс күші, айналдыру моменті және энергияның түрленуі (электрлік → механикалық) қолданылады.

Нағыз эскалаторларда қос тізбекті жүйе қолданылады: оның бірі баспалдақтарды қозғалтса, екіншісі қолтіректі (порученьді) жылжытады.

1-қадам. Екі картон төлкені ұзындығы 6 см болатын етіп кесіп алыңыз.

2-қадам. Гофракартонға төлкенің шеңбер жағын қойып, 6 дана дөңгелек кесіп алыңыз. Төрт дөңгелекпен төлкенің жақтарын жауып желімдеңіз.

3-қадам. Төрт дөңгелекпен төлкенің жақтарын жауып желімдеңіз. Дөңгелектің ортасына шпажка кіргізіңіз. Шпажкадан төлке сыртында аз бөлігін қалдырып, қалғанын қиып тастаңыз. 

4-қадам. Гофракартоннан 15*3 см — 6 дана, 6*3 см — 6 дана төртбұрыш қиып алыңыз. Әр өлшемді үш-үштен желімдеп, қалыңдатылған 15*3 см — 2 дана және 6*3 см — 2 дана төртбұрыш жасаңыз.

5-қадам. Төлкеге терможеліммен ұзына бойы бірнеше түзу жүргізіңіз (бұл белдіктің сырғанамауы үшін).

6-қадам. Төлкелердің біреуіне шпажка арқылы екі жағына 15*3 см төртбұрышты, екіншісіне  6*3 см төртбұрышты кигізіңіз (бұл тірек болады).

7-қадам. Гофракартоннан 15*30 см — 3 дана төртбұрыш қиып алыңыз. 

8-қадам. 15*30 см төртбұрыштың екі шетіне 3-4 см қалдырып, бағанға ілінген төлкелерді орнатып желімдеңіз.

9-қадам. А4 қағазынан ені 6 см жолақтар қиып алыңыз. Үш жолақты ұзына бойы қосып, бір белдік жасаңыз. Белдікті екі төлкенің айналасына орап, шеттерін желімдеңіз. Артық жерін қиып тастаңыз. 

10-қадам. Пенополиэтиленнен қабырғасы 2 см, ұзындығы 6 см болатын төртбұрыш кесіңіз. Осы төртбұрышты көлденеңінен екіге бөліп, үшбұрыштар жасаңыз.

11-қадам. Үшбұрыштарды қағаз белдікке ретімен жабыстырыңыз (бұл эскалатордың сатылары болады).

12-қадам. 15*30 см екі төртбұрыш картоннан эскалаторға суреттегідей жақтаулар жасап, қаптаңыз. 

13-қадам. Эскалатордың сатылар мен жақтау арасын картонмен жауып шығыңыз. 

14-қадам. Қара картон қағазға жақтаутың өлшемімен бірдей етіп фигура сызыңыз. Және қолмен ұстап түсетін тіреуіш салыңыз. Тіреуіштің ортасын қиып, айна ретінде жасасаңыз болады. Салынған сызбаны қиып алыңыз.

15-қадам. Қара картоннан дайындалған бөліктерді жақтаудың сыртына жабыстырыңыз.

16-қадам. 2 дөңгелекті бір-біріне жабыстырыңыз. Центрінен және бір шетінен екі тесік жасаңыз. Шеттегі тесікке ұзындығы 2–3 см ағаш таяқша кіргізіп, желімдеңіз (бұл айналдыратын тұтқа болады).

17-қадам. Дөңгелек тұтқаны центрдегі тесігінен эскалатордың жоғары жағынан шығып тұрған шпажкаға кіргізіңіз. Шпажка шығып тұрған жерлерді желімдеп, артық бөліктерін толықтай алып тасаңыз.

Жобаларды таныстыру (презентация) 

Оқушылар өздерінің дайын жобаларын таныстыруы керек. Қабырғаның сыртындағы дөңгелекке бекітілген таяқшаны айналдырғанда, белдік қозғалады да, сатылар жоғары-төмен қозғалысқа түседі.

Қорытынды 

Бұл жоба арқылы оқушылар:

• Эскалатордың құрылымын және жұмыс принципін түсінеді;
• Қарапайым материалдардан күрделі механизм құрастыруға болатынын көреді;
• Инженерлік ойлау, топтық жұмыс, шығармашылық қабілеттерін дамытады;
• Теория мен тәжірибенің байланысын сезінеді (физика заңдары өмірде қалай қолданылатынын түсінеді).

Жоба нәтижесінде дайын болған картон эскалатор — тек қолөнер бұйымы ғана емес, сонымен қатар механика мен инженерияның қарапайым үлгісі.