Transcript 골드버그장치_탐구하기_최종ppt

골드버그장치 탐구하기
•소 속 : 호성초부설영제학급
•학 생 : 김경섭, 이도현, 홍종민
목차
1
• 연구 동기
2
• 연구 목적
3
• 연구 방법 및 과정
4
• 골드버그장치를 생활에 적용하기
5
• 실험의 결과
6
• 골드버그장치에 담긴 과학적 원리
7
• 탐구를 마치며
연구 동기
 연구동기 :
책과 인터넷에서 처음으로 골드버그장치에 대해
알게 되었습니다. 인터넷에 있는 동영상에는 화학
용품, 자동차 타이어 등 우리가 사용할 수 없는 재료
로 만들어져 있는 것이 많았고 판매되는 골드버그
장치도 있었는데 고가의 물건이 많았습니다. 그래
서 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료를 이용하여 골
드버그장치를 만들어보고 일상생활에 적용시켜 활
용해 볼 수 있는 골드버그장치를 직접 만들어 보고
그를 만드는데 필요한 과학적 원리도 알아보기로
하였습니다.
연구 목적
가. 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료로 골드
버그장치 만들기
나. 골드버그장치를 일상생활에 적용하기
다. 골드버그장치를 만드는데 필요한 과학적
원리 알아보기
연구방법 및 과정
1. 용어의 정의
<골드버그장치란?>
골드버그장치는 매우 복잡한 기기들을 얽히고 설키게
조합하여 단순한 일을 처리하는 기계 장치를 말합니다.
2. 실험 재료
파이프, 블록, 구슬, 풍선, 휴지심, 테이프, 바늘, 장난감 차,
막대기, 원기둥 모양의 나무 블록, 과학상자, 빨대, 우드락,
나무젓가락, 나무 막대, 단단한 종이, 실
3. 실험기간
2012년 8월 13일 월요일~2012년 10월 2일 화요일
4. 골드버그장치 만들기
가) 골드버그장치 설계도
골드버그장치 설계도
1.사용한 재료
파이프, 휴지심,여러 가지
모양의
나무 블록, 빨대, 나무젓가락,
우드락, 풍선, 과학상자 앵글,
테이프
2. 사용하는 과학 원리
-물체가 굴러 떨어지는 힘
-알맞은 각도로 쳐주는 힘
-힘으로 물체를 밀어주는 원리
나) 골드버그장치 만들기
1단계 파이프
-파이프를 의자에 올려놓아 경사를
만든 뒤 파이프 속으로 구슬을 굴려
철다리로 굴러가게 합니다.
2단계 철다리
-과학상자로 만들어진 철다리를
파이프와 연결하여 구슬을
나무계단으로 굴러가게 합니다.
3단계 나무 계단
-나무 블록을 이용하여 계단을 만든 뒤
옆을 상자로 막 아 떨어지지 않게 합니다.
구슬은 나무계단을 굴러가며 힘을 받아 더
힘차게 굴러갑니다.
4단계 지그재그 판
-빨대 여러 개로 지그재그 모양의 길을
만들어 구슬이 그 길을 따라 굴러
떨어지게 됩니다.
5단계 휴지심 터널
-지그재그 판의 밑에서 3/1 지점에
휴지 심을 연결하여 그 속으로 구슬이
지나가도록 합니다.
6단계 도미노
-도미노 까지 굴러온 구슬이 첫 번째
도미노를 쓰러뜨려서 도미노가 모두 다
쓰러지도록 합니다.
7단계 나무망치
-맨 마지막 도미노가 막대기에 달려
있는 나무망치를 밀어 그 다음에 있는
골프공대포를 망치로 칩니다.
8단계 골프공 대포
-나무망치가 밀어준 골프공은 휴지심을
반으로 잘라 만든 길을 따라 내려와
도미노를 쳐줍니다.
-9단계 도미노
골프공에 의해서 도미노들이 쓰러지고
마지막에 있는 바늘을 단 자동차를
쳐줍니다.
-10단계바늘 자동차
도미노에 의해 밀어진 자동차가
앞으로 나아가 앞에 있는 풍선을
바늘로 건드립니다.
-11단계
풍선
바늘로 찔린 풍선은 ‘펑’ 소리를 내며
터집니다.
완성모습
골드버그장치를 생활에
적용하기
가) 골드버그장치를 이용한 금고 설계도
금고의 바깥 모습은
일반금고와 비슷하게
만듭니다.
문의 연결 부위는 테이프로
연결하여 열리게 합니다.
그릇의 밑에 스프링을 놓아
물건을 들면 밑의 실이
올라갑니다.
실이 올라가며 길이 경사를
지게 되어 구슬이 길을 타고
내려와 LED램프를 켭니다.
나)골드버그장치를 이용하여 금고 만들기
-외부 모습
버튼과 내부 장치는
아무 상관이 없습니다.
-내부 모습
종이로 스프링을 만들어
스프링에 어느 정도의
힘이 가해지면
눌려집니다.
쇠구슬로 스프링이
올라가며 길도 같이
올라가 쇠구슬이 굴러
떨어집니다.
단단한 종이로 만든
상자로 안에 자석이
있어 구슬을
끌어당깁니다.
LED 램프로 버튼이
눌리면 빛이 나옵니다.
골드버그장치에 담긴 과학적
원리
골드버그장치를 만드는데 필요한 과학적 원리
1. 알맞은 각도
도미노가 쓰러지거나 도미노를 구슬로 칠 때 알맞은 각도가
있어야 합니다.
2. 적당한 속도
너무 빠르거나 너무 느리면 힘이 알맞지 않습니다.
3. 다른 물체를 쳐주는 힘
물체를 적당한 힘으로 쳐 주어야 앞으로 나아갈 수 있습니다.
4. 떨어지는 힘
알맞은 위치로 떨어져야 다음동작이 자연스럽게 이어집니다.
5. 물체의 간격
너무 넓으면 힘이 부족해집니다.
실험의 결과
<골드버그 실험 >
이 실험을 하면서 많은 문제점이 있었습니다. 도미노를 세
우면서도 계속 쓰러지기도 하였고 풍선을 실수로 터트리기
도 하고 각도와 힘을 맞추기가 어려웠습니다. 가장 큰 문제
점은 구슬이 지그재그에서 나온 구슬이 힘이 약하거나 각도
가 맞지 않아 도미노를 쓰러뜨리지 못한 것 이었습니다.
< 골드버그 금고장치 보완점 >
-버튼과 골드버그 장치의 내용을 연결하는 것입니다.
-LED램프의 버튼을 구슬이 잘 쳐주는 것입니다.
-조금 더 힘차고 강한 물체가 필요합니다.
탐구를 마치며
이 실험을 통해 생활에서도 재료만 있으면 골드버그
장치를 만들 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 처음에
동영상을 볼 때는 쉬워 보였지만 골드버그 장치를 만들
다 보니 정말 어려웠습니다. 하지만 생활에서 골드버그
장치를 이용하여 금고, 보안장치 등 여러 가지 생활용
품을 만들 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 여러 가지
실험을 거친 후 최종실험을 할 때 37번 실험을 실패하
여 포기하려고 하기도 하였습니다. 그래도 열심히 하여
성공을 하니 뿌듯했습니다. 아쉬운 점은 금고를 만들
때 버튼과 골드버그 장치의 내용을 연결하는 것, 강한
물체로 알맞게 쳐주는 힘을 더 보완하여 성공적인 금고
를 만들고 싶습니다.
참고 자료
위키 백과
You Tube 동영상
오토마타의 디자이너
정제송의 무한 지식
네이버 지식인