Влияние диаметра зубчатых колес на скорость вращения

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ГОРОД ОКРУЖНОГО ЗНАЧЕНИЯ НИЖНЕВАРТОВСК
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ЛИЦЕЙ №2
ФЕСТИВАЛЬ
УЧЕНИЧЕСКИХ
ПРОЕКТОВ
ПРОЕКТНАЯ РАБОТА
«ВЛИЯНИЕ ДИАМЕТРА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
НА СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ ЛОПАСТЕЙ
МОДЕЛИ РУЧНОГО МИКСЕРА»
Автор: Шагимуратова Валерия,
обучающаяся 4 «Б» класса
Руководитель: Нигматуллина
Татьяна Семеновна,
учитель начальных классов
Нижневартовск
2012
ОГЛАВЛЕНИЕ РАБОТЫ
Введение ……………………………………………………………………..……3-4
Основная часть………………………………………………………………….5-24
ГЛАВА I ПРО МИКСЕРЫ - ИНТЕРЕСНО И ПОУЧИТЕЛЬНО …...….5-14
1.1. История создания миксера…………………..………….…………….....….. 5-6
1.2. Виды миксеров……….……..……………………………………….………….6
1.3. Как работает миксер…………………………………………………….........6-7
1.3.1. Ручной механический миксер……………………….………………6-7
1.3.2. Стационарный электрический миксер…………..................................7
1.4. Устройство миксеров…………………………………………………………7-8
1.5. Анкетирование………………………………………………………………8-12
1.6. Выявление наличия миксеров в продаже магазина бытовой техники
«Техносила» г. Нижневартовска…………………….…………………….…13
1.7. Применение миксеров в кондитерском цехе «Екатерина»
г. Нижневартовска……………………………………………………………..14
ГЛАВА II ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛИ МИКСЕРА И ПРОВЕДЕНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТА……………………………………………….....………...15-24
2.1. Сборка модели миксера из конструктора LEGO ……………………...........15
2.2. Наблюдение за скоростью вращения зубчатых колес в модели ручного
миксера………………………..………………………………….………..16-17
2.3. Наблюдение за скоростью вращения лопастей в модели ручного
миксера…………………………………………………………….………18-22
2.4. Наблюдение зависимости скорости вращения лопастей в модели ручного
миксера на пенообразование…………………………………………...23-24
Заключение ………………………………………………………………………25
Список используемых информационных ресурсов …………………………26
Приложения …………………………………………………………………..27-31
2
ВВЕДЕНИЕ
Меня зовут Шагимуратова Валерия. Я учусь в четвертом классе.
Однажды по телевизору я увидела передачу, в которой рассказывали о
работе
ручного
механического
миксера.
Сравнивали,
как
работает
электрический и механический миксеры, находили сходства и различия разных
видов миксеров. Меня это заинтересовало, и я захотела узнать, от чего зависит
скорость вращения лопастей. Но так как миксер относится к опасным бытовым
приборам и детям им пользоваться нельзя, я решила сделать безопасный в
обращении миксер из конструктора LEGO и провести эксперименты, чтобы
убедиться в том, что диаметр зубчатых колес влияет на скорость вращения
лопастей.
Была поставлена цель: выявить зависимость скорости вращения лопастей
модели ручного миксера от диаметра зубчатых колес.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучить литературу по данной теме об истории создания, видах и
устройствах миксеров.
2. Провести анкетирование обучающихся четвертых классов лицея №2.
3. Взять интервью у менеджера магазина бытовой техники «Техносила» и
кондитеров цеха «Екатерина» города Нижневартовска.
4. Собрать модель ручного миксера из конструктора LEGO.
5. Освоить принцип работы зубчатых колес в модели ручного миксера.
6. Провести эксперимент с целью наблюдения и анализа зависимости
диаметра зубчатых колес на скорость вращения лопастей модели ручного
миксера
и
скорости
вращения
лопастей
модели
миксера
пенообразование.
7. Выпустить буклет «Про миксеры – интересно и поучительно».
3
на
Объект исследования: модель миксера
Предмет исследования: зубчатые колеса разного диаметра
Гипотеза: предположим, что в модели ручного миксера зубчатые колеса
разного диаметра при совместной работе влияют на скорость вращения
лопастей.
В данном исследовании применялись следующие методы:
интервьюирование – изучение спроса покупателей на приобретение
миксеров;
моделирования - создание модели миксера, которая имитирует
оригинал;
наблюдения - для определения скорости вращения зубчатых колес при
повышающем и понижающем зацеплении;
математические расчеты позволили определить взаимосвязь скорости
вращения
лопастей
от
диаметра
зубчатых
колес,
что
отражено
в
представленных таблицах;
эксперимента, чтобы доказать или опровергнуть гипотезу.
В своей работе я провела самостоятельные исследования:
изучила литературу об истории создания, видах и устройствах миксеров;
освоила принцип работы зубчатых колес в модели ручного миксера;
провела опрос среди сверстников;
взяла интервью у консультанта магазина бытовой техники «Техносила» и
кондитеров цеха «Екатерина» города Нижневартовска;
собрала миксер из конструктора LEGO;
провела эксперимент, наблюдала и анализировала, от чего зависит скорость
вращения лопастей модели миксера и как пенообразование зависит от скорости
вращения лопастей;
выпустила буклет «Про миксеры – интересно и поучительно».
4
ГЛАВА I ПРО МИКСЕРЫ - ИНТЕРЕСНО И ПОУЧИТЕЛЬНО
1.1. История создания миксера
Прототипом
миксера
стал
механический венчик, который в 1870 году
изобрел Тернер Вильямс. (рис.1.1) Позже
американский инженер Герберт Джонсон
придумал
электрический
стационарный
миксер. Первые миксеры были больших
размеров со сложной конструкцией и весили
29,5 кг.
В 1920-1930-е годы было запатентовано
еще несколько миксеров. Большинство из них
использовалось в промышленности. И только
в 1936 году в продаже появились домашние,
небольших размеров миксеры. А к середине
50-х
они
были
практически
у
каждой
хозяйки.
Рис.1.1. Миксер (1870г.)
Современный миксер отличается от своего предшественника: это
небольшой, удобной формы прибор, он имеет множество насадок и выполняет
разнообразные операции.
По определению С.И. Ожегова [7], миксер – то же что и смеситель,
смеситель - аппарат, приспособление для приготовления смесей, для
смешивания.
В современном толковом словаре издательства «Большая Советская
Энциклопедия» (онлайн версия) [8], слово миксер трактуется как прибор для
смешивания, сбивания кремов и т.д.
В свободной энциклопедии «Википедия» [3], миксер (от англ. mixer) техническое устройство, предназначенное для механического перемешивания,
создания однородной массы и её временного поддержания, разных по составу
5
жидких и сыпучих веществ.
По определению Т.Ф. Ефремовой [6], в новом словаре русского языка
толково - образовательном (онлайн версия), миксер - электрический прибор для
быстрого смешивания, сбивания каких-либо продуктов.
1.2. Виды миксеров
Миксеры делятся на две группы: ручные и стационарные. Ручные
миксеры бывают механическими и электрическими.
Рис.1.2.Ручной миксер
Рис.1.3. Стационарный миксер
Ручной миксер (рис.1.2.) во время работы приходится держать в руках
(это следует из названия). Не совсем удобно работать таким миксером. Вопервых, заняты руки, а во-вторых, из-за слабой мощности сам процесс
взбивания не такой быстрый. Лучше всего такой миксер подойдет, если нужно
взбить яичные белки или приготовить картофельное пюре.
Стационарные миксеры (рис.1.3.) работают самостоятельно. Тут уже
имеется подставка и чаша, что значительно упрощает работу хозяйки.
Стационарный миксер отличается от ручного по мощности. Но минус их в том,
что они занимают место на кухне, в отличие от ручного, который можно
сложить в коробку и убрать в шкаф.
1.3.
Как работает миксер
1.3.1.
Ручной механический миксер
Медленное вращение ручки преобразуется в быстрое вращение двух
венчиков за счет зубчатой передачи. Ручка вращает большое зубчатое колесо, а
6
от
него
в
противоположном
направлении
вращаются два малых зубчатых колеса с
осевыми венчиками. Поскольку у большого
колеса зубьев гораздо больше, чем у малых
колес, то венчики крутятся очень быстро.
(рис.1.4.)
Рис.1.4.Ручной механический миксер
1.3.2.
Стационарный электрический миксер
Конструкция
пластикового
корпуса
объединяет удобную рукоятку и электродвигатель.
Рукоятка снабжена выключателем под большой
палец, который используется и для установки
скорости. На валу двигателя стоит червячная
передача с двумя противоположно вращающимися
шестернями. Они, в свою очередь, вращают пару
венчиков, которые вставляются в них снизу. Для
извлечения
венчиков
используется
(рис.1.5.)
1.4.
кнопка.
Рис.1.5. Стационарный электрический миксер
Устройство миксеров
Рассмотрим
устройство
механического
ручного
(рис.1.6.)
и
стационарного электрического (рис.1.7.) миксеров.
Устройство ручного миксера выглядит так:
1 – ручка, нужна для того, чтобы держать миксер
над емкостью для взбивания; 2 – вращающая ручка,
приводит в движение конструкцию;
3 – шестерёнки, 4 – венчики; 5 – опора. Держать
миксер на весу – задача не из легких. Миксер можно
прижать к дну, опора располагается ниже венчиков,
поэтому они продолжают вращаться.
Рис.1.6. Устройство механического ручного миксера
7
Устройство стационарного электрического
миксера выглядит так:
1. Электродвигатель
2. Выключатель
3. Червяк
4. Шестерня
5. Венчики
6. Вентилятор охлаждения
7. Вентиляционные отверстия
8. Прижимная планка шнура
Рис.1.7. Устройство стационарного электрического миксера
Таким образом, работая с энциклопедиями и словарями, я узнала, что
означает слово миксер и изучила историю создания миксера. Изучив
устройство миксера, я узнала, что в его конструкции используют зубчатые
колеса (шестерни) разных размеров.
1.5. Анкетирование
Провела опрос среди обучающихся лицея №2 на параллели 4 классов.
(Приложение №1) Попросила ребят ответить на вопросы:
1. В каком году был изобретен первый миксер?
2. Какие виды миксеров вы знаете?
3. Для чего используют миксер?
4. Пользуется ли ваша семья миксером?
5. Для приготовления, каких блюд ваша семья использует миксер?
8
Количество
опрошенных
учащихся
составило
65
человек.
Опрос
проводился среди обучающихся четвертых классов.
Приведу некоторые результаты опроса.
Анализ опроса позволил выяснить, что ребята не знают о том, в каком году
был создан первый миксер (76%), один из опрашиваемых ответил, что первый
миксер был изобретен в 1690 году (1%), другой считает, что в 1700 году, (1%), а
12% ребят не интересен данный вопрос, 6 человек, что составило 10%
опрашиваемых считает, что был изобретен давно. (Таблица№1, Диаграмма №1)
Таблица №1
1.В каком году был изобретен
первый миксер?
Ученики
четвертых классов,
количество
49
8
6
1
1
Не знаю
Меня не интересует
Давно
1690 год
1700 год
Ученики
четвертых классов, %
75%
12%
9%
1%
1%
Диаграмма№1
В каком году был изобретен первый миксер?
1 1
не знаю - 76%
6
меня не интересует - 12%
8
давно - 10%
1690 год -1%
49
1700 год - 1%
На вопрос, какие виды миксеров вы знаете? Ребята ответили так: 18
обучающихся не знают, что составило 28% от числа опрашиваемых; разные –
ответили 7 человек, что составило 11%; электрические – 31 человек, что
составило 47%; о том, что есть ручные миксеры, знают 5 человек, это 8%; о
механических знают – 3% обучающихся, это 2 человека и 3% считают, что есть
электронные миксеры. Может они имели в виду миксеры, которые работают от
9
аккумулятора, их удобно брать с собой, если нужно выехать на пикник.
(Таблица№2, Диаграмма №2)
Таблица №2
2.Какие виды миксеров вы
знаете?
Ученики
четвертых классов,
количество
18
7
31
5
2
2
Не знаю
Разные
Электрические
Ручные
Механические
Электронные
Ученики
четвертых классов, %
28%
11%
47%
8%
3%
3%
Диаграмма №2
Какие виды миксеров вы знаете?
2
5
2
Не знаю - 28%
18
Разные - 11%
Электрические - 47%
Ручные - 8%
31
7
Механические - 3%
Электронные - 3%
На вопрос, для чего используют миксер? Ребята ответили следующим
образом: 12 человек считают, что для приготовления кондитерских изделий –
это 18%, 18 человек, что для приготовления коктейлей – 28% из числа всех
опрашиваемых; для приготовления блюд ответили 15 человек, это составило
23%; чтобы взбивать и смешивать ответили 13 человек, это составило 20%; а 7
человек не знают для чего можно использовать миксер, это 11% от числа
опрашиваемых обучающихся. (Таблица№3, Диаграмма №3)
Таблица №3
3.Для чего используют
миксер?
Для приготовления кондитерских
изделий
Для приготовления коктейлей
Ученики
четвертых классов,
количество
12
Ученики
четвертых классов, %
18
28%
10
18%
Для приготовления блюд
Чтобы взбивать и смешивать
продукты
Не знаю
15
13
23%
20%
7
11%
Диаграмма №3
На заданный вопрос использует ли ваша семья миксер, дети ответили так:
47 человек, это 72% ребят ответили - да, наша семья пользуется миксером; не
пользуются миксером 5 семей, это 8% и не знают, использует ли их семья
миксер – 13 человек. (Таблица№4, Диаграмма №4)
Таблица №4
4.Пользуется ли ваша семья
миксером?
да
нет
не знаю
Ученики
четвертых классов,
количество
47
5
13
Ученики
четвертых классов, %
72%
8%
20%
Диаграмма №4
11
На поставленный вопрос для приготовления, каких блюд ваша семья
использует миксер опрос показал, что в основном в 20 семьях используют
миксер для приготовления блинов и омлета
- 31%; в
18 семей готовят
коктейли - 28%; для приготовления торта пользуются 12 семей – 18%, 15
человек затрудняется ответить на данный вопрос, что составило 23% от числа
опрашиваемых. (Таблица№5, Диаграмма №5)
Таблица №5
5.Для приготовления, каких
блюд использует ваша семья
миксер?
Блинов и омлета
коктейлей
торта
Не знаю
Ученики
четвертых классов,
количество
20
18
12
15
Ученики
четвертых классов, %
31%
28%
18%
23%
Диаграмма №5
Для приготовления, каких блюд ваша семья использует миксер?
15
20
Блинов и омлета - 31%
Коктейлей - 28%
Торта - 18%
12
Не знаю - 23%
18
Одно из моих любимых блюд – это блины. Мне нравится маме помогать
их печь. Наша семья использует электрический миксер. (рис.1.8.; рис.1.9.)
Рис.1.8 Электрический миксер.
Рис.1.9. Помогаю маме печь блины
12
1.6. Выявление наличия миксеров в продаже магазина бытовой
техники «Техносила» г. Нижневартовска
Для того чтобы выяснить какие имеются миксеры в продаже в нашем
городе я отправилась вместе с родителями в магазин «Техносила». Моя семья
приобретает необходимые товары именно в этом магазине, поэтому я решила
его посетить.
Взяв интервью у консультанта магазина, я выяснила следующее:
В продажу не поступают ручные механические миксеры, так как они не
пользуются спросом. А ведь это самый безопасный в обращении миксер и не
затрачивает потребление энергии.
В большей степени спросом пользуются стационарные миксеры с чашей
производителей «Philips», «Braun», «Moulinex» и «Tefal». На другие модели
«Scarlett» и «Witek» спрос ниже.
Я поинтересовалась, как выбрать миксер? Мне ответили, что выбирают
миксер по разным параметрам:
очень важный показатель для выбора нужной вам модели - мощность
миксера (у мощного миксера выше скорость вращения насадок и дольше
работает без перерывов)
скорость - чем больше у техники скоростей работы, тем шире ее
возможности (как правило, в современных моделях предусмотрено от 3 до 5
скоростей работы);
очень важно удобство работы с техникой (может работать как от сети, так
и от аккумулятора);
материал, из которого изготовлены миксеры, влияет на срок службы и
качество работы миксера (важно для погружной части — ножей и различных
насадок; изготавливается из металла или пластика);
дизайн и производитель (современные производители предлагают
большое количество дизайнерских и цветовых решений)
уровень шума (если в семье есть маленький ребенок).
13
1.7.Применение миксеров в кондитерском цехе «Екатерина»
г. Нижневартовска
Работая над проектом, мне стало интересно, а какие миксеры используют
на производстве для изготовления кондитерских изделий в нашем городе. Для
этого я с родителями отправилась в кондитерский цех «Екатерина»
расположенный по улице Лопарева, дом 5/1.
Вся
продукция,
изготавливается
на
высококачественного
выпускаемая
современном
сырья
с
кондитерским
зарубежном
применением
цехом
«Екатерина»,
оборудовании
последних
технологий
из
и
достижений в этой сфере производства. Нас интересовали миксеры, которые
используются в кондитерском производстве. Менеджер цеха рассказал нам, что
наиболее удобные миксеры для их кондитерского цеха – это миксеры
планетарные GASTROMIX B 10C, (рис.1.10.) и GASTROMIX B 5 (рис.1.11.).
Такие погружные миксеры с чашами объемом 10 и 5 литров миксеры
используют для смешивания и взбивания, они позволяют получать различные
кондитерские смеси и крема. Различаются они только объемом.
К сожалению, нам не разрешили производить фото и видео съемку.
Рис. 1.10. Миксер планетарный
Рис.1.11.Миксер планетарный
GASTROMIX B 10C
GASTROMIX B 5
Я узнала, какие кондитерские изделия выпускает цех «Екатерина».
14
ГЛАВА II
ИЗГОТОВЛЕНИЕ МОДЕЛИ МИКСЕРА И ПРОВЕДЕНИЕ
ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1.
Сборка модели миксера из конструктора LEGO.
Цель: собрать модель миксера.
Оборудование: LEGO – конструктор.
Нигматуллина Татьяна Семеновна объяснила мне, как работать с
конструктором LEGO, показала виды миксеров (ручной и стационарный).
Изучив принцип работы этих миксеров, я узнала, что значит зубчатое
зацепление в механизме миксера. Используя детали конструктора LEGO
(рис.2.1.) я собрала модель ручного миксера. (рис.2.2.;рис.2.3.; рис.2.4.).
Рис.2.1. Детали конструктора.
Рис.2.2. Сборка модели миксера.
Рис. 2.3. Сборка модели миксера.
Рис.2.4. Модель миксера.
15
2.2.
Наблюдение за скоростью вращения зубчатых колес в модели
ручного миксера.
Цель: наблюдение за вращением зубчатых колес модели миксера и
подсчёт выполненных ими оборотов.
Оборудование: модель ручного миксера.
Эксперимент №1
Рукоятку надену на ось с желтой шестернёй, которая будет ведущим
колесом, а красная шестеренка – ведомым. На каждом колесе ставлю метку для
определения количества оборотов. За рукоятку вращаю колесо, выполню
несколько оборотов.(рис.2.5.) Понаблюдаю и сравниваю скорости вращения
шестеренок. Внесу данные в таблицу. (Таблица 2.1.)
Таблица 2.1.
Зубчатое колесо
Диаметр (см)
Количество оборотов (раз)
(шестерня)
Желтое
8
1
2
4
Красное
4
2
4
8
Рис.2.5. Вращение зубчатых колес.
Рис.2.6. Повышающее зубчатое зацепление.
В ходе эксперимента №1 я убедилась, что скорость вращения шестеренок
разная и зависит от их диаметра. Шестерня диаметром 4 см (красное зубчатое
колесо) вращается в два раза быстрее шестерни диаметром 8 см (желтое
зубчатое колесо). Такое зубчатое зацепление называют повышающим (рис.2.6.).
16
Эксперимент №2
Рукоятку надену на ось с красной шестеренкой, которая будет ведущим
колесом, а желтая шестерня – ведомым. На каждом колесе ставлю метку для
определения количества оборотов. За рукоятку вращаю колесо, выполню
несколько оборотов. (рис.2.7.)Понаблюдаю и сравниваю скорости вращения
шестеренок. Внесу данные в таблицу. (Таблица 2.2.)
Таблица 2.2.
Зубчатое колесо
Диаметр
(шестерня)
(см)
Красное
8
2
4
8
Желтое
4
1
2
4
Количество оборотов (раз)
Рис.2.7. Вращение зубчатых колес.
Рис.2.8. Понижающее зубчатое зацепление.
В ходе эксперимента №2 я убедилась, что скорость вращения шестеренок
разная и зависит от их диаметра. Шестерня диаметром 8 см (желтое зубчатое
колесо) вращается в два раза медленнее шестерни диаметром 4 см (красное
зубчатое колесо). Такое зубчатое зацепление называют понижающим (рис.2.8.).
Вывод экспериментов: в результате экспериментов я выяснила, что
скорость вращения двух шестеренок разного диаметра неодинаковая и это
зависит от того, какая шестеренка ведущая, а какая ведомая. Когда большая
шестерня вращает меньшую, скорость вращения у ведомой шестерни больше,
чем у ведущей. Если же наоборот, меньшая шестерня вращает большую, то
ведомая вращается медленнее ведущей.
17
2.3.
Наблюдение за скоростью вращения лопастей в модели ручного
миксера.
Цель: наблюдение за вращением лопастей модели миксера и подсчёт
выполненных ими оборотов.
Оборудование: модель ручного миксера.
Эксперимент №1
Рукоятку надену на ось с желтой шестернёй. Желтая шестерня будет
ведущим колесом, а красная шестеренка – ведомым. На рукоятке и лопасти
ставлю метку (рис. 2.9.)для определения количества оборотов. За рукоятку
вращаю колесо, выполню несколько оборотов. (рис.2.10.) Понаблюдаю и
сравниваю, с какой скоростью вращаются лопасти модели миксера – быстрее
или медленнее рукоятки. Внесу данные в таблицу. (Таблица 2.3.)
Таблица 2.3.
Количество оборотов (раз)
Рукоятка
1
2
4
Лопасти
2
4
8
Рис.2.9. Метка
Рис. 2. 10. Вращение зубчатых колес
В ходе эксперимента №1 я убедилась, что лопасти вращаются быстрее, в
2 раза, поскольку используется повышающее зубчатое зацепление (большая
шестерня вращает маленькую).
18
Эксперимент №2
Рукоятку надену на ось с желтой шестернёй. Желтая шестерня будет
ведущим колесом, а красная шестеренка – ведомым. На красной шестеренке и
лопасти ставлю метку (рис.2.11.) для определения количества оборотов. За
рукоятку вращаю желтое колесо, выполню несколько оборотов. Понаблюдаю и
сравниваю, как скорость передается лопастям. (рис.2.12.) Внесу данные в
таблицу. (Таблица 2.4.)
Таблица 2.4.
Количество оборотов (раз)
Зубчатое колесо (диаметр 4 см)
1
2
4
Лопасти
1
2
4
Рис. 2.11. Метка
Рис.2.12. Вращение зубчатых колес
В ходе эксперимента №2 я убедилась, что большая шестерня вращает
маленькую, при этом маленькая шестерня вращается с большей скоростью.
Лопасти прикреплены к той же оси, что и меньшая шестерня, поэтому
вращаются с такой же скоростью.
19
Эксперимент №3
Рукоятку надену на ось с красной шестернёй. Красная шестерня будет
ведущим колесом, а желтая шестеренка – ведомым. На рукоятке и лопасти
ставлю метку. (рис. 2.13.) для определения количества оборотов. За рукоятку
вращаю красное колесо, выполню несколько оборотов. Понаблюдаю и сравню,
с какой скоростью вращаются лопасти модели миксера – быстрее или
медленнее рукоятки. (рис. 2.14.) Внесу данные в таблицу. (Таблица 2.5.)
Таблица 2.5.
Количество оборотов (раз)
Рукоятка
2
4
8
Лопасти
1
2
4
Рис.2.13. Метка
Рис. 2.14. Вращение зубчатых колес
В ходе эксперимента №3 я убедилась, что лопасти вращаются медленнее,
в 2 раза, поскольку используется понижающее зубчатое зацепление (маленькая
шестерня вращает большую).
20
Эксперимент №4
Рукоятку надену на ось с красной шестернёй. Красная шестерня будет
ведущим колесом, а желтая шестеренка – ведомым. На рукоятке и лопасти
ставлю метку. (рис. 2.15.) для определения количества оборотов. За рукоятку
вращаю красное колесо, выполню несколько оборотов. (рис.2.16.) Понаблюдаю,
как скорость передается лопастям. Внесу данные в таблицу. (Таблица 2.6.)
Таблица 2.6.
Количество оборотов (раз)
Зубчатое колесо (диаметр 8 см)
1
2
4
Лопасти
1
2
4
Рис. 2.15. Метка
Рис.2.16. Вращение зубчатых колес
В ходе эксперимента №4 я убедилась, что маленькая шестерня вращает
большую, при этом большая шестерня вращается с меньшей скоростью.
Лопасти прикреплены к той же оси, что и большая шестерня, поэтому
вращаются с такой же скоростью.
Вывод экспериментов: в результате эксперимента №1,3 наблюдая, за
скоростью вращения лопастей в модели ручного миксера я убедилась, что
скорость зависит от того, какое используется зубчатое зацепление. При
21
повышающем зацеплении (эксперимент №1) лопасти вращаются быстрее в 2
раза, а при понижающем (эксперимент №3) медленнее в 2 раза. В результате
эксперимента №2, 4 лопасти, прикрепленные к той же оси, что и ведомая
шестерня, вращаются с одинаковой скоростью.
22
2.4 .Наблюдение зависимости скорости вращения лопастей в модели
ручного миксера на пенообразование.
Цель: выявить, как пенообразование зависит от скорости вращения
лопастей.
Оборудование: модель ручного миксера, миска с водой, жидкость для
мытья посуды.
Эксперимент №1
В миску с водой, добавлю жидкость для мытья посуды. Желтая шестерня
будет ведущим колесом, а красная шестеренка – ведомым. Используя
повышающее зубчатое зацепление, (рис.2.17.) начну вращать рукоятку модели
миксера. (рис.2.18.)
Понаблюдаю, как образуется пена и зависит ли
пенообразование от скорости вращения лопастей. (рис.2.19.)
Рис.2.17. Повышающее зубчатое зацепление
Рис.2.18. Вращение зубчатых колес
В
ходе
убедилась,
зависит
эксперимента
что
от
я
пенообразование
скорости
вращения
лопастей модели миксера. Образуется
много пены, поскольку используется
повышающее зубчатое зацепление.
Рис.2.19. Пенообразование
23
Эксперимент №2
В миску с водой, добавлю жидкость для мытья посуды. Красная шестерня
будет ведущим колесом, а желтая шестеренка – ведомым. Используя
понижающее зубчатое зацепление, (рис.2.20.) начну вращать рукоятку модели
миксера. (рис.2.21.) Понаблюдаю, как образуется пена и зависит ли
пенообразование от скорости вращения лопастей. (рис.2.22.)
Рис.2.20. Понижающее зубчатое зацепление
Рис.2.21. Вращение зубчатых колес.
В ходе эксперимента я убедилась,
что
пенообразование
зависит
от
скорости вращения лопастей модели
миксера.
Образуется
мало
пены,
поскольку используется понижающее
зубчатое зацепление.
Рис.2.22. Пенообразование
Вывод экспериментов: в результате эксперимента №1 я убедилась, что
при повышающем зубчатом зацеплении пенообразование зависит от скорости
вращения лопастей. Чем быстрее скорость вращения лопастей, тем больше
образуется пены.
В результате эксперимента №2 я убедилась, что при
понижающем зубчатом зацеплении
образуется мало пены. Чем меньше
скорость вращения лопастей, тем незначительнее пенообразование.
24
Заключение
Поставленные цели и задачи исследования выполнены.
1. Изучив литературу по данной теме, я узнала, об истории создания,
видах и устройствах миксеров.
2. Провела анкетирование обучающихся четвертых классов лицея №2.
3. Взяла интервью у менеджера магазина бытовой техники «Техносила»
и кондитеров цеха «Екатерина» города Нижневартовска.
4. Собрала модель ручного миксера из конструктора LEGO.
5. Освоила принцип работы зубчатых колес в модели ручного миксера.
При
повышающем
зубчатом
зацеплении
большая
маленькую. Скорость вращения ведомой шестерни
шестерня
вращает
больше, чем ведущей,
значит, получаем выигрыш в скорости. При понижающем зацеплении меньшая
шестерня вращает большую. Ведомая шестерня, вращается медленнее ведущей.
6. Провела эксперимент с целью определения зависимости
диаметра
зубчатых колес на скорость вращения лопастей модели ручного миксера и
скорости вращения лопастей модели миксера на пенообразование.
Доказала, что моя гипотеза подтвердилась. Так как зубчатые колеса
разного диаметра при совместной работе модели миксера вращаются
неодинаково. Следовательно, лопасти вращаются быстрее или медленнее в
зависимости от повышающего или понижающего зубчатого зацепления.
7. Выпустила буклет на тему: «Про миксеры – интересно и поучительно».
Заинтересовавшись темой, я решила продолжить работу и исследовать,
как пенообразование будет зависеть от разного вида жидкости для посуды.
25
Список используемых информационных ресурсов
1. Большая Энциклопедия России – М.: ИДДК, мультимедиа, 2007
2. Библиотека школьника – М.: Новый диск, 2004
3. Википедия
«Свободная
энциклопедия»
[Электронный
ресурс].
–
http://ru.wikipedia.org/wiki/Миксер – Дата просмотра: 17.11.2011
4. Гальперштейн Л.Я. Моя первая книга о технике. – М.: РОСМЭН 2004, 95 с.
5. Детская Энциклопедия Кирилла и Мефодия – М.: NMG, 2008
6. Ефремова
Т.Ф.
Новый
словообразовательный
словарь
словарь»
русского
языка.
[Электронный
«Толково-
ресурс].
–
http://www.classes.ru/all-russian/russian-dictionary-Efremova-term-45778.htm
– Дата просмотра: 17.11.2011
7. Ожегов, Н.Ю. Шведова «Толковый словарь русского языка» [Электронный
ресурс]. – Режим доступа: http://www.classes.ru/all-russian/russian-dictionaryOzhegov-term-15531.htm – Дата просмотра: 17.11.2011
8. Современный
Энциклопедия»
толковый
словарь издательство
[Электронный
ресурс].
–
«Большая Советская
Режим
доступа:
http://www.classes.ru/all-russian/russian-dictionary-encycl-term-36079.htm
Дата просмотра: 17.11.2011
9. Техника для малышей – М.: РОСМЭН 2005, 102 с.
26
–
Приложения
Приложение №1
27
28
29
30
31