Испарился topic simple machines. Методическая разработка занятия по английскому языку на тему "Машины и работа" (3 курс)

М.В. Рудакова (г.Иркутск)

Методическая разработка занятия по теме «Machines and Work» (Машины и работа)

Аннотация

Данное занятие проводится при изучении темы: «Машины и работа» со студентами III курса (1 семестр) по специальности 110809 «Механизация сельского хозяйства ». Занятие разработано по учебнику Бгашев В.Н., Долматовская Е.Ю. Английский язык для студентов машиностроительных специальностей. Студенты уже прошли базовый этап подготовки по дисциплине, и уже достаточно владеют лексическим и грамматическим материалом для изучения программы английского языка профессиональной направленности. Занятие предназначается для продвинутого этапа подготовки по английскому языку и обеспечивает коммуникативную профессиональную направленность обучения. По данной теме студенты уже изучили основной лексический и грамматический материал, поэтому тип занятия - систематизация и обобщение знаний . Все этапы занятия построены на единых методических принципах, развивают основные виды иноязычной речевой деятельности, формируют межкультурные компетенции будущих специалистов. На занятии используется технология коммуникативного обучения и технология обучения в сотрудничестве, а также технология критического мышления. Для реализации поставленной цели применяются познавательные методы мотивации, волевые методы (самооценка и коррекция, рефлексия поведения), а также метод мозгового штурма. На этапе построения проекта студентам предлагается использовать, как прием, ментальную карту (Mind Map). Особое внимание было уделено изучению лексического аспекта, так как обучающийся должен уметь переводить тексты профессиональной направленности, общаться на профессиональные темы; самостоятельно совершенствовать и пополнять словарный запас.

Все этапы занятия способствуют развитию речевой, языковой и профессиональной компетенции и достижению поставленных воспитательных и образовательных целей. Предметом оценки служат умения и знания, предусмотренные ФГОС по дисциплине Английский язык , направленные на формирование общих и профессиональных компетенций.

Тема занятия: «Machines and Work» (Машины и работа)

Цель занятия: создать условия для развитиякоммуникативной компетенции.

Задачи занятия: образовательная: формировать лексические навыки говорения, развивать умения смыслового чтения (просмотровое, поисковое, изучающее); развивающая: развивать память, внимание, мышление, логическое мышление и языковую догадку, учить анализировать, обобщать, группировать); воспитательная; воспитывать познавательный интерес в изучении иностранного языка, формировать навыки групповой работы.

Формируемые компетенции: ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Владеть информационной культурой, анализировать и оценивать информацию с использованием информационно-коммуникационных технологий.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Тип занятия: систематизация и обобщение знаний.

Межпредметные связи: русский язык, физика, механика, машины, механизмы.

Оборудование занятия: учебник, проектор, компьютер, экран, презентация, раздаточный материал, листы ватмана, фломастеры, магниты.

Формы работы: индивидуальная, групповая, фронтальная

Этапы занятия. Формы работы

Содержание занятия. Возможные методы и приемы выполнения

Основные виды учебной деятельности

УУД, формирующиеся на данном этапе

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

    Этап мотивации учебной деятельности

Организационный момент

(2 мин.)

T. Good morning, students! I`m glad to see you. It is really fine day today, isn’t it? How are you today? What about the weather today? Is it fine? Let`s start our lesson.

Учитель приветствует студентов, проверяет их готовность к занятию.

Студенты включаются в иноязычное общение, реагируя на реплики учителя, согласно коммуникативной задаче.

Личностные: адекватная мотивация учебной деятельности; формирование мотивации к изучению иностранного языка; формирование положительного отношения к занятию иностранного языка.

Регулятивные: самооценка готовности к уроку.

Коммуникативные: слушать и реагировать на реплику адекватно речевой ситуации.

Лексико-фонетическая зарядка

(7 мин.)

Electricity, effort, motion, distance, rate, weight, horsepower, watt, kilowatt, force, work wind, water, steam, petroleum, prime mover, windmill, turbine, generator, steam engine, internal combustion engine, electric motor

Учитель предлагает студентам проговаривать слова для развития произносительных навыков.

Студенты проговаривают слова, которые в дальнейшем они смогут использовать в своей речи, работают над произношением. Соотносят графический и звуковой образ английских слов.

Регулятивные: осуществлять самоконтроль правильности произношения.

Познавательные: извлекать необходимую информацию из прослушанного.

Речевое погружение

(7 мин.)

Т . Thank you! Great! Now, students look at the screen, here you can see the car. Let`s try to name the parts of this car and describe them using the model: This is/these are… . N+ is/are made of…

For example: this is a windscreen. The windscreen is made of glass. ( Приложение 1 )

Учитель организует погружение в иноязычную среду, закрепляет навыки употребления знакомых лексических единиц и грамматической модели.

Студенты, используя ранее изученные лексические единицы, описывают автомобиль, называя части автомобиля и материалы, из которых они сделаны.

Коммуникативные: слушать и осознанно воспринимать речь других студентов, осуществлять корректировку неправильных ответов.

Ознакомление с темой занятия, сообщение целей

(2 мин.)

Т . Students, as you know a machine is a device that transmits and changes force or motion into work. A machine can be very simple or very complex. Terms like work, force, and power are closely connected with machines. I think you`ll try to guess what our lesson will be about. Well, what shall we do today? Yes, you`re right, we`ll speak about machines and work. We must give the definitions of the words - work, force, power and connect them with «work» and «machines». Is the topic interesting for you?

Учитель дает возможность студентам самостоятельно определить тему занятия, цели и что для этого необходимо.

Студенты самостоятельно определяют тему и цели занятия с помощью опорной лексики.

Познавательные: уметь адекватно, осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной речи.

Регулятивные: определять цель учебной деятельности с помощью учителя; планировать свои действия для реализации задач.

II .Этап актуализации опорных знаний

Лексическая работа

(10 мин.)

T. 1) To begin with I propose you to divide the following words into three groups, those which describe: 1)basic terms of physics and mechanics; 2)energy sources; 3)mechanisms, machines. ( Приложение 2)

2) The following verbs are often related with basic terms of physics and mechanics. Now, students try to make up word combinations using these verbs: to produce, to transform, to supply, to result in, to exert, to set, to perform, to result from, to measure…in. Model: to transmit motion/force ( Приложение 2)

Учитель активизирует знакомую лексику, корректирует ответы студентов по необходимости.

Студенты самостоятельно выполняют задания, используя ранее изученные лексические единицы. Свои ответы заносят в таблицу. Проверка и коррекция выполненного задания.

Коммуникативные: осознанное построение речевых высказываний, рефлексия.

Регулятивные: исследование условий учебной задачи, обсуждение способов решения.

Познавательные: аргументация своей точки зрения.

Говорение, предугадывание

(4 мин.)

T. Look at the screen, here you can see the terms. The task is to match each one with its correct definition.

(Приложение 3)

Учитель проверяет правильность выполнения задания.

Студенты подбирают к каждому термину соответствующее ему определение.

Логические:

Познавательные: уметь анализировать информацию.

III . Этап самостоятельной работы с самопроверкой по образцу

Смысловоечтение

(14 мин.)

T. Well done. Let`s continue our lesson. Read the text “Machines and work”, try to focus on its essential facts, and choose the most suitable heading below for each paragraph: 1) Prime movers 2) Definition of “machine” 3) The relationship between «work» and «force» 4) Power and its measures.

You also should find the definitions of basic terms connected with «machines» and «work». Text A is on page 192 .

Учитель информирует обучающихся об алгоритме работы над чтением.

Студенты читают текст с пониманием основного содержания, подбирают заголовки к абзацам и находят определения основным понятиям, связанными с «работой» и «машинами».

Логические: развивать умения сосредоточить внимание, догадку и логику.

Регулятивные: совершенствовать навыки смыслового чтения, используя лексику урока.

Познавательные: развивать смысловое чтение; осуществлять поиск и выделение необходимой информации; уметь структурировать знания.

Самопроверка и самооценка

(5 мин.)

T. Time is running. Let`s check your tasks.

Учитель контролирует, как студенты аргументируют свою точку зрения, корректирует их ответы.

Студенты обсуждают прочитанный текст, дают определения основным понятиям, связанными с «работой» и «машинами».

Регулятивные: уметь правильно оценивать результаты своей работы и одногруппников.

Коммуникативные: уметь слушать друг друга для восприятия необходимых сведений и поддерживания беседы.

Говорение. Работа в группах

(12 мин.)

T. Well, let`s go on. Now, students, we`ll have a group work. I will give you some questions about the text and you should answer them. ( Приложение 4)

Учитель делит студентов на две группы и дает вопросы для обсуждения.

Студенты делятся на две группы и вытягивают вопросы по прочитанному тексту. Обсуждают вопросы и ответы на них. Используют готовые речевые материалы для оформления ответов.

Коммуникативные: участвовать в работе группы, осуществлять взаимоконтроль и взаимопомощь; проявлять активность во взаимодействии для решения общих задач.

Познавательные: уметь сопоставлять и отбирать информацию из текста, осознанно строить речевое высказывание в устной форме.

Личностные: формировать навыки сотрудничества, проявлять инициативу.

IV. Этап построения проекта

Чтение с целью извлечения специальной информации (работа в группах)

(15 мин.)

T. Students, your task is to give a short report about «Machine, Work, Power».

Учитель ставит задачу перед группами приготовить сообщение «Машина, работа, сила» с использованием активного словаря, который был составлен во время лексической работы на этапе актуализации опорных знаний. Учитель предлагает студентам лист ватмана для оформления своего сообщения.

Студенты составляют ментальную карту, используя информацию из текста и таблицу (Приложение 2), распределяют, кто и о чем будет говорить.

Коммуникативные: участие в работе группы: распределение обязанностей, планирование своей части работы, осуществление взаимоконтроля, взаимопомощь; оформление своих мыслей с учетом учебной задачи.

Познавательные: умение анализировать, группировать факты, строить логические рассуждения; умение выделять главные факты, опуская второстепенные.

Личностные: проявлять инициативу и самостоятельность, стремиться к совершенствованию собственной речевой культуры.

Регулятивные: принимать и сохранять учебную задачу, сравнивать результаты соей работы с результатами других.

V . Этап проверки реализации построенного проекта

Проверка проекта

(8 мин.)

T. So, it`s time to begin to represent your projects.

Учитель определяет уровень усвоения необходимых знаний.

Студенты рассказывают об основных понятиях физики и механики, механизмах и источниках энергии и показывают их взаимосвязь с машинами и работой. Свои сообщения сопровождают демонстрацией проекта на листе ватмана (Mind Map).

Познавательные: умение осознанно строить речевое высказывание в устной форме, совершенствовать речевые навыки.

Коммуникативные: формировать собственное мнение и позицию; аргументировать свою точку зрения; участвовать в работе группы.

IV . Этап рефлексии учебной деятельности на занятии

Подведение итогов работы

(1,5 мин.)

T. Now we come to the end of the lesson. Do you remember the topic? What did we study today? What was new for you? Let’s review the new vocabularies in chain.

Учитель задает вопросы. Выставляет оценки за занятие, комментирует, мотивирует на дальнейшую успешную работу.

Студенты отвечают на вопросы учителя и высказывают свое мнение.

Регулятивные: умение контролировать свою деятельность по результатам, умение адекватно понимать оценку учителя, одногруппников.

Личностные: умение оценивать свою деятельность; проявлять стремление к совершенствованию собственной речевой культуры в целом.

Рефлексия

(1,5 мин.)

T. Do you like our lesson? Are you in a good mood at the end of the lesson? Do you like your work today?

Учитель приглашает студентов высказать свое мнение об уроке.

Студенты строят высказывания, выражающие мнение, отвечают на вопросы на учителя. Осваивают формы личностной рефлексии. (Приложение5)

Домашнеезадание

(1 мин.)

T. Your homework is the ex.26, p.203. You should fill the table.

Учитель объясняет, что надо сделать в процессе домашнего задания.

Студенты записывают домашнее задание.

Выводы

Занятие английского языка на III курсе по теме «Machines and Work» (Машины и работа) является занятием систематизации и обобщения знаний по данной теме.

На этапе организационного момента учитель создает общий положительный настрой на предстоящее занятие, помогает обучающимся организовать собственное учебное пространство. На данном занятии реализуются принципы личностно-ориентированного, развивающего обучения, осуществляется самооценка и взаимооценка обучающимися. Деятельность учителя в большей степени представлена в виде организации работы и помощи обучающимся в различных учебных ситуациях.

На основных этапах занятия используется системно-деятельностный и коммуникативный подходы. При подведении итогов и рефлексии предусмотрено обсуждение деятельности студентов на уроке, само- и взаимооценивание результатов работы, посредством чего обучающиеся овладевают навыками анализа, оценки своей работы и других, умением участвовать в диалоге, уважительно высказываться о деятельности других.

В ходе занятия (наряду с учебными) решались и жизненно-практические задачи, использовался жизненный опыт обучающихся с целью развития их познавательной активности, самостоятельности.

Список использованной литературы

    Бгашев В.Н., Долматовская Е.Ю. Английский язык для студентов машиностроительных специальностей. М.: Астрель АСТ, 2013. 381 с.

    Дубинина В.Г . Personality (Личность)//Английский язык. Все для учителя. 2014. №1. С.14-20.

    Интернет-ресурсы - Википедия. свободная энциклопедия.

    Чернухина А.Е. Англо-русский технический словарь. М.:ОНИКС, 1997. 1026 с.

Приложение 1

Let`s try to name the parts of this car and describe them using the model: This is/these are… . N+ is/are made of…

For example: this is a windscreen. The windscreen is made of glass

    Bonnet – капот

    Wing mirror – боковое зеркало

    Windscreen – лобовое стекло

    Rear-view mirror – зеркало заднего вида

    Windscreen wiper – «дворник»

    Door – дверь

    Boot – багажник

    Tyre – шина

    Wheel – колесо

    Headlight – фара

    Bumper – бампер

    Licence plate номерной знак

    Indicator – указатель поворота

Приложение 2

1) Divide the following words into three groups, those which describe: 1)basic terms of physics and mechanics; 2)energy sources;

3)mechanisms, machines:

Electricity, effort, motion, distance, rate, weight, horsepower, watt, kilowatt, force, work wind, water, steam,

petroleum, prime mover, windmill, turbine, generator, steam engine, internal combustion engine, electric motor

2) The following verbs are often related with basic terms of physics and mechanics. Try to make up word combinations using these verbs: to produce, to transform, to supply, to result in, to exert, to set, to perform, to result from, to measure…in. Model: to transmit motion/force.

Active vocabulary

application

Nouns and combinations with the nouns

Verb combinations

1. Basic terms of physics and mechanics

electricity

effort

motion

distance

rate

weight

horsepower

watt

kilowatt

force

work

to produce electricity

to exert effort

to set in motion

to result in motion

to hold up the weight

to exert force

to produce work

to perform work

to result from

2. Energy sources

wind

water

steam

petroleum

3. Mechanisms and machines

Prime mover

windmill

turbine

generator

steam engine

internal combustion engine

electric motor

Приложение 3

Match the term with its correct definition:

Machine

the rate at which work is performed.

Prime mover

a device that uses force to accomplish something.

Force

an effort that results in motion or physical change.

Work

a machine whose input is natural source of energy.

Power

a combination of the force and the distance through which it is exerted.

Приложение 4

Questions for the first group:

    What is a simple definition of a machine? What is more technical

definition? What does this definition imply?

    Describe some very simple machines. Name some complex machines.

    What do we call machines whose is a natural source of energy? What natural

sources of energy do you know and what machines use them?

    Why aren`t electric motors prime movers?

Questions for the second group:

    What is force? Give some examples of force.

    What is work? How can work be expressed mathematically?

Give an example.

    What is power?

    How is the rate of doing work usually given in the English-

Speaking countries? Why was the term invented?

    In what terms is power measured in the metric system?

Приложение 5

Easier - A simple machine is a device that helps make work easier; a device that makes it easier to move something. Some simple machines are a wheel, a pulley, a lever, a screw, and an inclined plane. Harder - Most machines consist of a number of elements, such as gears and ball bearings, that work together in a complex way. No matter how complex a machine, it is still based on the compounding of six types of simple machines. The six types of machines are the lever, the wheel and axle, the pulley, the inclined plane, the wedge, and the screw. Background Information for Simple Machines from National Museum of Science and Technology , Canada http://www.science-tech.nmstc.ca/english/schoolzone/Info_Simple_Machines.cfm Here you can find the answers to some commonly asked questions about simple machines. The Elements of Machines: Simple Machines from Leonardo"s Workshop http://www.mos.org/sln/Leonardo/InventorsToolbox.html Learn about devices that make work easier to do by providing some tradeoff between the force applied and the distance over which the force is applied. Also provides a brief introduction to uses of a gear, cam, crank and rod, chain and belt, and the ratchet. Levers from Beakman & Jax http://www.beakman.com/lever/lever.html Play with levers and find out how work from the fulcrum to the load to the effort. (Wait for second page to come) Marvelous Machines http://www.galaxy.net:80/~k12/machines/index.shtml This website provides a series of experiments about simple machines: levers, wheels and inclined planes. They were developed for third grade students. (Comes up slowly )
After exploring some or all of the websites below, complete one or more of these activities: Investigate Wheels with Your Bicycle. Go to PBS Teachersource"s website and use your bicycle to learn about the wheel. Find Out How Stuff Works. Check out How Stuff Works . Look for a device that uses a simple machine as part of how it works. Create a poster showing how it works. Gear Up with a Tricycle & Bicycle. Visit PBS Teachersource"s site and follow the procedures there to learn a lot more about gears. Complete a Simple Machines WebQuest. Follow or adapt the procedures found at one of these webQuest sites: 1) Exploring Simple Machines by Paula Markowitz (Grade 4) http://www.lakelandschools.org/EDTECH/Machines/Machines.htm 2) Simple Machines http://www.eng.iastate.edu/twt/Course/packet/labs/wheels&leverLab.htm 3) Simple Machines WebQuest (Grade 4-6) http://www.plainfield.k12.in.us/hschool/webq/webq8/jjquest.htm 4) Simple Machines http://www.beth.k12.pa.us/schools/wwwclass/mcosgrove/simple.htm 5) Simple Machines Webquest http://www.jsd.k12.ak.us/ab/el/simplemachines.html Complete an Online Simple Machines Activity. Learn more about simple machines by following the directions at A Time for Simple Machines . You may also want to test your knowledge at Gadget Anatomy . Complete Some Simple Machine Experiments. Find lots of experiments at sites like Marvelous Machines and Motion, Energy and Simple Machines .
Websites For Kids Simple Machine Page for Kids http://www.san-marino.k12.ca.us/~summer1/machines/simplemachines.html This is a page on simple machines for kids with pictures. Simple Machines (Part of a ThinkQuest project: E"Ville Mansion! ) http://library.thinkquest.org/3447/simpmach.htm Learn about four simple machines (Inclined planes, pulley systems, levers, and the wheel and axle). All are mechanisms that convert energy to a more useful form. More Simple Machine Websites Mechanisms and Simple Machines from Introduction to Mechanisms at Carnegie Mellon University http://www.cs.cmu.edu/People/rapidproto/mechanisms/chpt2.html Here is advanced level material that covers inclined planes, gears, pulleys, and more. Motion, Energy and Simple Machines by J.S. Mason http://www.necc.mass.edu/MRVIS/MR3_13/start.htm This site investigates Newton"s Laws of Motion and the concepts of potential and kinetic energy. The concepts of force, friction, energy transfer, and mechanical advantage are explored as you build simple machines and investigate there operation. Oh No Lego® Wedgies! from Weird Richard http://weirdrichard.com:80/wedge.htm Explore the wedge, the active twin of the inclined plane. It does useful work by moving. In contrast, the inclined plane always remains stationary. Related Websites from Weird Richard: 2) Ladies and Gentlemen...The Inclined Plane! http://weirdrichard.com/inclined.htm 3) Oh Goody, Even More on Gears! http://weirdrichard.com/gears.htm 3) Those Crazy Lego® Screws! http://weirdrichard.com/screw.htm This site houses a collection of over seventy photographs of common, everyday simple machines. Simple Machines Demo (Pulley and Levers) http://www.cwru.edu/artsci/phys/courses/demos/simp.htm This demonstration explores the mechanical advantage of pulleys and levers and evaluates the concept of torque. Spotlight on Simple Machines from "inQuiry Almanack " at Franklin Institute http://sln.fi.edu/qa97/spotlight3/spotlight3.html Here you learn about simple machines that make work easier: inclined plane, lever, wedge, screw, pulley, and the wheel and axle. Websites for Teachers A First-Class Job http://www.aimsedu.org/Activities/oldSamples/FirstClass/job1.html What happens when the position of the fulcrum on a first-class lever is changed? Bicycles by J.P. Crotty from Yale-New Haven Teachers Institute http://pclt.cis.yale.edu/ynhti/curriculum/units/1987/6/87.06.01.x.html#h This is the site of a narrative unit plan that begins with the circle and proceeds to investigation of simple machines using the bicycle. Sketching Gadget Anatomy at The Museum of Science http://www.mos.org/sln/Leonardo/SketchGadgetAnatomy.html The idea for this lesson is that close observation and sketching lead to a better understanding of how machines work. Simple Machines (Grades 3-4) by C. Huddle http://www.lerc.nasa.gov/WWW/K- 12/Summer_Training/KaeAvenueES/SIMPLE_MACHINES.html These activities are designed to give students experiences in using simple machines. Similar Websites: 2) Simple Machines (Grade 3) by L. Wilkins http://www.ed.uiuc.edu/ylp/Units/Curriculum_Units/95-96/Simple_Machines_LWilkins/identify_simple_machines.html 3) Simple Machines (Grades 4-8) by B. Campbell

How Simple Machines Work

What is a simple machine and how do they work? I"m so glad you asked! Machines make work easier by changing the size of force, direction of force, or distance the force acts on.

Lifting a car with a flat tire and loosening the lugnuts can be accomplished by a single person thanks to simple machines. The jack and lug wrench are simple machines that alter the force needed to change the tire.

Six Simple Machines

Simple machines are basic devices used to alter the force needed to accomplish a task. There are six types of simple machines.

  • lever
  • wheel and axle
  • inclined plane
  • wedge
  • screw
  • pulley

The first type of simple machine is the lever. A lever is a rigid bar that rotates on the fixed point of a fulcrum and changes the distance or size of a force.

There are three classes of levers. A first class lever has an input force and output force on either side of the fulcrum. This causes the output to move in the opposite direction of the the input force. An example of a first class lever is a see-saw. A second class lever has an output force between the input force and fulcrum. This changes the distance of the force. A wheelbarrow is a second class lever. The third class lever has the input force between the output and fulcrum. A broom is a third class lever.

Wheel and Axle

The wheel and axle make work easier by changing the distance the force acts on. A wheel and axle consists of two disks or

cylinders with different radiuses. Examples are a steering wheel and shaft, a car wheel and axle, and a screwdriver.

Inclined Plane

An inclined plane is a slanted surface on which a force can move an object to a different elevation. Why do gentler slopes and ramps require less energy to move a load on? Because the input force required to travel the greater distance of a slope is changed to the smaller distance of the output force – the upward motion.

A wedge is a device made of two back to back inclined planes and is used to split objects. When a wedge is driven into a log, the size of the input force at the wider top of the wedge is changed to greater output force at the narrower point forcing the wedge through the wood. Knife blades are an example of a wedge.

A screw is an inclined plane wrapped around a cylinder. Screws with threads closer together require

less force to turn because the length of the inclined plane is longer. Nuts and bolts are screws. A nut is a screw with the threads on the inside.

The last type of simple machine is the pulley. A pulley consists of a rope that fits into a groove in a wheel. A pulley makes work easier by changing the direction or direction and size of the force.

There are three types of pulleys . They are the fixed pulley, moveable pulley and pulley system.

The fixed pulley is a single fixed pulley and rope. This changes the output direction of the force, making it opposite of the input. When you pull down on a fixed pulley a weight is lifted up.

A moveable pulley is fixed to the object being moved instead of a fixed location. Moveable pulleys multiply the input force needed to lift a heavy object thus reducing the force needed to lift heavy objects. Moveable pulleys are used to move ship sails and window washer platforms.

Pulley systems combine fixed and moveable pulleys to create large mechanical advantages. A crane uses pulley systems to lift enormous loads like locomotives.

References

  • Michael Wysession, David Frank, Sophia Yancopoulos. Physical Science Concepts in Action. p.417 – 435. New Jersey: Prentice Hall, 2004.

HanicalSimple Machines and its Mechanical Advantage What are Simple Machines ? What do we mean by Mechanical Advantage? Simple Machines * creates a greater output force than the input force Therefore since work is performed by applying a force over a distance, with the use of these machines we can do more work with lesser effort than working with our bare hands. In short, they make work easier. Mechanical Advantage * The Ratio between the input force and the output force. * The measure of the force amplification achieved by using a tool, mechanical device or machine system. Anyway what is input and output force? Input refers to the force you applied while output refers to the resultant force the object has from the input force. Example: I pushed a ball with 10 N of force, it is rolling with 10 N of force. I input 10 N into it, now it is outputting 10 N. The Six Classical Simple Machines The Lever(French word that means “to raise”) * A simple machine that allows you to gain a mechanical advantage in moving an object or in applying a force to an object. It is considered a "pure" simple machine because friction is not a factor to overcome, as in other simple machines . Part | Description | Fulcrum | Is where a solid board or rod can pivot...

Simple Machines Examples With Pictures Essay

Applied Force Other First Class Lever Examples Applied Force Action Force Spring Load Force Action http://library.thinkquest.org/J002079F/lever.htm Third Class Lever Effort or Applied Force Egg ready to be launched Release hook Compressed Spring Load or Resistance Fulcrum Applied force can be in any direction http://www.usoe.k12.ut.us/curr/science/sciber00/8th/machines /sciber/lever3.htm http://www.usoe.k12.ut.us/curr/science/sciber00/8th/machines /images/tweezer.gif http://www.usoe.k12.ut.us/curr/science/sciber00/8th/machines /images/base.jpg Inclined Plane An inclined plane is a slanted surface used to raise an object. An inclined plane decreases the size of the effort force needed to move an object. However, the distance through which the effort force is applied is increased. The Big Rock rolling downhill with gravitational force IS NOT an example of an inclined plane. The inclined plane gives you mechanical advantage AGAINST gravity. Big Rock http://www.sirinet.net/~jgjohnso/simple.html An example of how an Inclined Plane can be used to raise a mass to activate another simple machine Egg ready to be launched By First Class Lever F Big Rock Force pushing (or pulling) Big Rock up the hill Inclined Plane First Class Lever Wedges Pulleys Wedges are moving inclined planes that are driven under loads to lift Pulleys use a wheel or set of wheels around which a single length (not...

Activity 1.1.2 Simple Machines Practice Problems Answer Key Essay

Activity 1.1.2 Simple Machines Practice Problems Answer Key Procedure Answer the following questions regarding simple machine systems. Each question requires proper illustration and annotation, including labeling of forces, distances, direction, and unknown values. Illustrations should consist of basic simple machine functional sketches rather than realistic pictorials. Be sure to document all solution steps and proper units. All problem calculations should assume ideal conditions and no friction loss. Simple Machines – Lever A first class lever in static equilibrium has a 50lb resistance force and 15lb effort force. The lever’s effort force is located 4 ft from the fulcrum. 1. Sketch and annotate the lever system described above. 2. What is the actual mechanical advantage of the system? Formula Substitute / Solve Final Answer AMA = 3.33 3. Using static equilibrium calculations, calculate the length from the fulcrum to the resistance force. Formula Substitute / Solve Final Answer A wheel barrow is used to lift a 200 lb load. The length from the wheel axle to the center of the load is 2 ft. The length from the wheel and axle to the effort is 5 ft. 4. Illustrate and annotate the lever system described above. 5. What is the ideal mechanical advantage of the system?...

Compound Machine

Our compound machine , consisting of mainly three different simple machines , is a crane designed to multiply your force in order to effectively and efficiently lift the four 75 kg up a steep hill. Our machine starts off with the gear train. As you rotate the handle, all the gears rotate along as well. Since we connected the rope of the pulley to our gears, it then puts the pulley system into action. We created movable pulleys throughout the arm until the tip to stabilize our rope and also give us a mechanical advantage. At the top section of our arm we created a lever to support the load. This magnifies our effort force since a combination of all the mechanical energy is being carried out. With the pulley system, connected all the way to the gear train, and the lever working all together, our mechanical advantage is increased greatly. We created a series of gear trains to not only increase our advantage of torque in the machine but also to increase the mechanical advantage rather than losing efficiency due to friction and thermal energy. Doing this, we magnified our effort force onto the load. Also, in the gears, we arranged it so that the input gear and the output gear gave us a low gear ratio and the idler gears in between. It also allows us to control the direction of our force in the machine . Since it is linked to the pulley, we can control the direction of the rope. However, it only...

Essay

SAMPLE PROBLEMS: . Simple Machines – Lever A first class lever in static equilibrium has a 50lb resistance force and 15lb effort force. The lever’s effort force is located 4 ft from the fulcrum. Sketch and annotate the lever system described above. | What is the actual mechanical advantage of the system? Formula | Substitute / Solve | Final Answer | | | AMA = 3.33 | * Using static equilibrium calculations, calculate the length from the fulcrum to the resistance force. Formula | Substitute / Solve | Final Answer | | | | A wheel barrow is used to lift a 200 lb load. The length from the wheel axle to the center of the load is 2 ft. The length from the wheel and axle to the effort is 5 ft. Illustrate and annotate the lever system described above. | What is the ideal mechanical advantage of the system? Formula | Substitute / Solve | Final Answer | | | | * Using static equilibrium calculations, calculate the effort force needed to overcome the resistance force in the system. Formula | Substitute / Solve | Final Answer | | | | A medical technician uses a pair of four inch long tweezers to remove a wood sliver from a patient. The technician is applying 1 lb of squeezing force to the tweezers. If more than 1/5 lb of force is applied to the sliver, it will break and become difficult to remove. Sketch and annotate the lever system...

Essay on Simple Machines

...Simple machines are extremely important to everyday life. They make stuff that is normally difficult a piece of cake. There are several types of simple machines . The first simple machine is a lever. A lever consists of a fulcrum, load, and effort force. A fulcrum is the support. The placing of the fulcrum changes the amount of force and distance it will take in order to move an object. The load is the applied force. The effort force is the force applied on the opposite side of the load. Levers can be placed in three classes. The 1st class levers are objects like pliers where the fulcrum is at the center of the lever. The 2nd class of levers are objects that have the fulcrum on the opposite side of the applied force like a nutcracker. The 3rd and final class is objects like crab claws. These objects of the load at one end and the fulcrum on the other. An inclined plane is another simple machine . Inclined planes are also known as ramps. Ramps make a trade off between distance and force. No matter how steep the ramp, the work is still the same. A winding road on a mountain side is a good example of a ramp. Some simple machines are modified inclined planes. The wedge is one of those machines . One or two inclined planes make up a wedge. Saws, knives,needles, and axes are made from wedges....

Simple Machines Essay

...Simple Machines Definitions: Machine - A device that makes work easier by changing the speed , direction, or amount of a force. Simple Machine - A device that performs work with only one movement. Simple machines include lever, wheel and axle, inclined plane, screw, and wedge. Ideal Mechanical Advantage (IMA)- A machine in which work in equals work out; such a machine would be frictionless and a 100% efficient IMA= De/Dr Actual Mechanical Advantage (AMA)- It is pretty much the opposite of IMA meaning it is not 100% efficient and it has friction. AMA= Fr/Fe Efficiency- The amount of work put into a machine compared to how much useful work is put out by the machine ; always between 0% and 100%. Friction- The force that resist motion between two surfaces that are touching each other. What do we use machines for? Machines are used for many things. Machines are used in everyday life just to make things easier. You use many machines in a day that you might take for granted. For example a simple ordinary broom is a machine . It is a form of a lever. Our country or world would never be this evolved if it wasn"t for machine . Almost every thing we do has a machine involved. We use machines ...

Simple Machine A machine with few Essay

... Simple Machine : A machine with few or no moving parts. Simple machines make work easier. Examples: Screw, Wheel and Axle, Wedge, Pulley, Inclined Plane, Lever Compound Machine : Two or more simple machines working together to make work easier. Examples: Wheelbarrow, Can Opener, Bicycle Inclined plane: A sloping surface, such as a ramp. Makes lifting heavy loads easier. The trade-off is that an object must be moved a longer distance than if it was lifted straight up, but less force is needed. Examples: Staircase, Ramp Lever: A straight rod or board that pivots on a point known as a fulcrum. Pushing down on one end of a lever results in the upward motion of the opposite end of the fulcrum. Examples: Door on Hinges, Seesaw, Hammer, Bottle Opener Pulley: A wheel that usually has a groove around the outside edge for a rope or belt. Pulling down on the rope can lift an object attached to the rope. Work is made easier because pulling down on the rope is made easier due to gravity. Examples: Flag Pole, Crane, Mini-Blinds Screw: An inclined plane wrapped around a shaft or cylinder. This inclined plane allows the screw to move itself or to move an object or material surrounding it when rotated. Examples: Bolt, Spiral Staircase Wedge: Two inclined planes joined back to back. Wedges are used to split things....

Simple machines are tools that make work easier. They have few or no moving parts.These machines use energy to work. There are six types of simple machines . The six types of simple machines are used in our daily life. Simple machines convert a smaller amount of force exerted over a larger distance to a greater amount of force exerted over a shorter distance, or vice versa. The concept of simple machine was introduced by the Greek philosopher Archimedes the 3rd century.

There are six types of simple machines. The six types of simple machines are

  • Wedge
  • Lever.


Pulley is wheels and axles with a groove around the outside

A pulley needs a rope, chain or belt around the groove to make it do work

Examples: Flag post, Elevator, Window blinds, Crane, Winch.

A screw is an inclined plane wrapped around a shaft or cylinder.

The inclined plane allows the screw to move itself when rotated

Examples: Screw lid jar, drills, door lock, meat grinder, brace and bits,

3) Wedge:

A wedge is used to split an object through the application of force. It is made up of two inclined planes which meet to form a sharp edge. Wedges are used to split things.

Examples: Knives, axe. Forks, pin, chisels.

An inclined plane is a flat surface that is higher on one end, which makes it easier to move heavy objects to a certain height.

Examples: Roller coaster, stirs, sloping roads, ramps, boat propeller,

The wheel and axle is made up of two circular objects. The wheel is the larger object which turns around the smaller object the axle. The axle is a rod that goes through the wheel which allows the wheel to turn,

Examples: Door knobs, Egg beater, Steering wheels, door knobs, pencil sharpener. Gears are a form of wheels and axles

6) Lever:

This is a is a bar rests on a turning point. The turning point is the fulcrum. An object the lever moves is the load. There are three kinds of levers, First order, Second order and third order.

In a first class lever the fulcrum is in the middle and the load and effort is on either side.

Example: see saw

In a second class lever the fulcrum is at the end, with the load in the Middle.

Example: wheelbarrow

In a third class lever the fulcrum is again at the end, but the effort is in the middle.

Example: Pair of tweezers.

Advantage of using the six simple machines:
These six simple machines are used in day to day life. They make the work easier for us. Simple machines are being used hundreds of years before. Even the great pyramids were build by using the simple machines. The inclined plane was used to move heavy stones for building the pyramids. Different combinations of these six simple machines can be used in the building of complex machines.

Sub Topics

The effort is the force applied to the machine.

The load is the force against which the machine does the work.

This ratio is a measure of the advantage that one obtains by using the machine. If a load of 40 N is moved by applying an effort of 10 N on the machine then the mechanical advantage of the machine is given by

Velocity Ratio (V.R)

The "corresponding distance" is the distance moved by the load in the same time as the distance moved by the effort.

The velocity ratio depends only on the design of the machine and is always same for a particular machine. The mechanical advantage on the other hand can vary for a particular machine as it depends on friction.

M.A., V.R. and efficiency have no units as they are ratios between similar quantities.

Effort: The force applied to the machine.

Load: The force against which the machine does the work.

Since the effort does the work on the machine and the load is worked upon by the machine, efficiency can also be expressed as

The efficiency is very often expressed as a percentage i.e.,

It should be noted that 100% efficiency is possible only for an ideal (imaginary) machine. Usually, for all practical purposes the efficiency of a machine is always less than 100%. This is because practical M.A. is always less than theoretical M.A. due to friction and the weight of the moving parts.



Последние материалы раздела:

Изменение вида звездного неба в течение суток
Изменение вида звездного неба в течение суток

Тема урока «Изменение вида звездного неба в течение года». Цель урока: Изучить видимое годичное движение Солнца. Звёздное небо – великая книга...

Развитие критического мышления: технологии и методики
Развитие критического мышления: технологии и методики

Критическое мышление – это система суждений, способствующая анализу информации, ее собственной интерпретации, а также обоснованности...

Онлайн обучение профессии Программист 1С
Онлайн обучение профессии Программист 1С

В современном мире цифровых технологий профессия программиста остается одной из самых востребованных и перспективных. Особенно высок спрос на...