راهنمای مکانیک و فناوری برای کودکان
مطالعه مکانیک شامل مطالعه حرکت اجسام و همچنین لحظاتی است که اجسام حرکت نمی کنند. سر اسحاق نیوتن اولین دانشمندی بود که مکانیک را مطالعه کرد و این موضوع پایه و اساس فیزیک شد. مطالعه مکانیک برای افرادی که می خواهند سایر شاخه های علوم مانند نجوم، زمین شناسی و مهندسی را مطالعه کنند مهم است. مهندسی علمی است که با طراحی، ایجاد و استفاده از اختراعات و سازه ها سروکار دارد.
مکانیک چیست؟
مکانیک شامل انواع مختلف حرکت یا حرکت است. یک جسم می تواند بین نقاط حرکت کند که به آن حرکت انتقالی می گویند. همچنین چیزی می تواند بدون تغییر موقعیت حرکت کند، در این صورت در جای خود می چرخد. جسمی که دائماً همان حرکت را برای مدت معینی تکرار می کند، نوسان می کند. حرکت دایره ای نشان می دهد که چیزی به صورت دایره ای در اطراف جسم دیگری در حال حرکت است. یک جسم فقط می تواند به یک جهت حرکت کند یا می تواند چندین نوع حرکت را ترکیب کند. مکانیک همچنین عدم وجود حرکت را مطالعه می کند. گاهی بر جسمی که حرکت نمی کند نیرو وارد می شود. مهندس هنگام طراحی اجسام باید این نیروی ساکن را درک کند تا از استحکام کافی آنها مطمئن شود.
- مهندس مکانیک چیست؟ (PDF)
- بررسی اجمالی مکانیک
- مکانیک کلاسیک چیست؟
مهندسی چیست؟
مهندسی علمی است که شامل تفکر خلاق برای حل مشکلات یا توسعه اختراعات است. مهندسان معمولاً از تخیل خود برای ایجاد اشیاء جدید استفاده می کنند. این امکانات می تواند زندگی را برای مردم آسان تر کند. گاهی اوقات مهندسان روی اشیاء موجود کار می کنند تا آنها را بهتر کنند. نمونه هایی از اشیاء ایجاد شده توسط مهندسان عبارتند از موتور اتومبیل، کامپیوتر، پل و مبلمان. مهندسان برای توسعه اختراعات باید مهارت های علمی و ریاضی قوی داشته باشند. مهندسی شامل موارد مختلفی می شود و افرادی که به عنوان مهندس کار می کنند اغلب برای کمک به مردم و تغییر جهان به سمت بهتر هدایت می شوند.
- بررسی اجمالی یک مهندس مکانیک
- ناسا برای کودکان: مقدمه ای بر مهندسی
علم پشت مکانیک
حرکت و نحوه حرکت اشیا بخش بسیار مهمی از علم مکانیک است. دانشمندان مکانیک را به دو بخش مختلف تقسیم می کنند. یک بخش سینماتیک نام دارد که حرکات را توصیف می کند. قسمت دیگر دینامیک نام دارد و دلایل حرکت اجسام را در نظر می گیرد. یک دانشمند نحوه حرکت یک جسم را با توضیح دادن محل حرکت جسم، جهت حرکت و سرعت حرکت جسم توصیف می کند. برخی از اصطلاحاتی که ممکن است بشنوید عبارتند از سرعت متوسط، شتاب، سرعت و سرعت. شتاب میزان تغییر سرعت یا سرعت را توصیف می کند. قوانین نیوتن زیربنای دینامیک هستند. قانون اول نیوتن قانون اینرسی است که می گوید همه چیز در حالت سکون می ماند یا در یک خط مستقیم حرکت می کند مگر اینکه نیرویی آن را تغییر دهد. قانون دوم نیوتن در مورد تأثیر نیرو بر جسم است، به این معنی که مقدار نیرو شتاب جسم را تغییر می دهد. قانون سوم نیوتن بیان می کند که برای هر عمل، واکنشی برابر و مخالف وجود دارد.
- حقایقی در مورد نیرو و حرکت
- علوم ورزشی: مکانیک بازی کارناوال
علم پشت مهندسی
وقتی شخصی می خواهد چیزی بسازد، اولین کاری که باید انجام دهد این است که آن شی را برنامه ریزی یا طراحی کند. برای طراحی چیزی، یک طراح باید بداند که کارها چگونه کار می کنند و چرا آنها به روشی که انجام می دهند کار می کنند. این درک از مطالعه علومی مانند شیمی و فیزیک حاصل می شود. وقتی یک مهندس این دانش را داشته باشد، می‌تواند مشکلی را تعریف کند، به راه‌های ممکن برای رفع آن فکر کند، طرحی را توسعه دهد که بتواند مشکل را حل کند، آن را بسازد، آزمایش کند و سپس آن را تغییر دهد تا مشکل حل شود.
- دنیای مهندسی مکانیک را کشف کنید!
- یک مهندس مکانیک می تواند ...
مکانیک فعالیت و آزمایشات
یادگیری مکانیک با اعمال و آزمایش به شما کمک می کند تا در مورد حرکت و نیروها بیاموزید. به عنوان مثال، آزمایش با نیروها به شما نشان می دهد که نیروها همیشه به صورت جفت وجود دارند و نیروها بر روی اجسام وارد می شوند. تمرین با چتر در باران می تواند به شما در یادگیری سرعت قطرات باران کمک کند. حتی می‌توانید روش رایجی را که مردم شروع به دویدن می‌کنند بیاموزید: شروع از حرکت اسکات در واقع بهتر از حالت ایستاده است. چمباتمه زدن مرکز جرم را پایین می آورد، زاویه بدن و نحوه تماس پاها با زمین را تغییر می دهد که همه اینها به دونده کمک می کند تا شروع سریع تری داشته باشد.
- آونگ های تشدید مرتبط
- مکانیک سیالات
- آزمایش های مکانیکی
فعالیت ها و آزمایشات مهندسی
هر کسی می تواند به عنوان یک مهندس برای حل مشکلات کار کند. می توانید مشکل را برطرف کنید و راه حلی برای رفع آن پیدا کنید. به عنوان مثال، اگر یکی از مسئولیت های شما غذا دادن به سگ است و می خواهید راه آسان تری برای قرار دادن غذا در کاسه سگ پیدا کنید، می توانید سعی کنید چیزی درست کنید که این کار را برای شما انجام دهد. می توانید در حین برنامه ریزی برای اختراع خود، چند تصویر بکشید. وقتی اختراعی را پیدا کردید که فکر می‌کنید ممکن است کارساز باشد، می‌توانید آن را ایجاد کنید و سپس آن را آزمایش کنید. اگر کاملاً آنطور که می خواهید کار نمی کند، می توانید تنظیمات را تا زمانی که بهتر کار کند انجام دهید.
- یک کارت یا کتاب پاپ آپ ایجاد کنید
- توپ و سطح شیب دار
- یک بوق سیگنال بسازید (ویدئو)
