1. 역학과 움직임 :
* 레버리지 : 투석기의 암은 레버 역할을하여 발사체를 발사하기 위해 적용된 힘을 증폭시킵니다. 레버 암이 길수록 힘이 커집니다.
* 발사체 운동 : 투석기는 포물선 아크로 발사체를 발사하여 중력과 관성의 원리를 보여줍니다. 발사 각도는 발사체의 범위와 궤적에 영향을 미칩니다.
* 에너지 전송 : 뻗어 있거나 꼬인 투석기 암에 저장된 잠재적 에너지는 방출 될 때 운동 에너지로 변환되어 발사체를 발사합니다.
2. 물리학 :
* 뉴턴의 운동 법칙 :
* 뉴턴의 첫 번째 법 (관성) : 투석기가 힘을 가할 때까지 발사체는 휴식을 취합니다. 일단 발사되면, 그것은 다른 힘 (중력과 같은)에 의해 행동 할 때까지 계속 움직입니다.
* 뉴턴의 제 2 법칙 (힘 및 가속도) : 투석기에 의해 적용되는 힘이 클수록 발사체의 가속도가 커집니다.
* 뉴턴의 제 3 법칙 (행동-반응) : 투석기는 발사체에 힘을 가하고 발사체는 투석기에 동등하고 반대의 힘을 가해집니다.
* 에너지 보존 : 시스템의 총 에너지 (투석 및 발사체)는 일정하게 유지되며 (잠재적 인에서 동역학 에너지로) 형태 만 변화합니다.
3. 공학 :
* 설계 및 건축 : 투석기는 다른 엔지니어링 원칙을 보여줍니다.
* 구조적 무결성 : 투석기는 발사체를 발사하는 스트레스를 견딜 수 있도록 제작되어야합니다.
* 재료 선택 : 강도, 유연성 및 체중에 따라 다른 부품에 다른 재료가 사용됩니다.
* 효율성 : 투석기의 디자인은 발사체의 범위와 정확도를 최대화하기 위해 최적화 될 수 있습니다.
투석기 실험 :
투석기를 구축하고 테스트함으로써 이러한 과학적 원리를 재미 있고 매력적인 방식으로 탐구 할 수 있습니다. 당신은 조사 할 수 있습니다 :
* 팔 길이, 장력 또는 발사 각도가 발사체의 궤적 및 거리에 미치는 영향.
* 발사체 질량이 발사력과 거리에 얼마나 영향을 미치는지.
* 강력하고 정확한 투석기를 만드는 방법.
투석기는 과학, 기술, 공학 및 수학 (STEM)에 대해 가르치고 배우는 환상적인 도구입니다. 그들은 기본 물리 개념을 이해하고 엔지니어링 원칙의 창의적 응용 프로그램을 이해하기위한 실습 접근법을 제공합니다.
