بحث آزاد
 

جنبش             جنبش

 

 انجمن اسلامی دبیرستان دارالزهرا(س)

برگزار می کند.

<<مسابقه علمی نجات تخم مرغ>>

*به همراه کارگاه آموزشی در روز پنج شنبه مورخ ۱۸/۷/۱۳۹۲ در آموزشگاه مذکور.

روز مسابقه دوشنبه مورخ ۲۹/۷/۱۳۹۲

آخرین مهلت ثبت نام دوشنبه مورخ ۱۵/۷/۱۳۹۲

برای ثبت نام به خانم لیلا مقدم.سوم ریاضی و یا خانم فاطمه وفایی.دوم تجربی۲ در کلبه پرواز مراجعه بفرمایید.

 

یکشنبه هفتم مهر 1392 | 8:35 | لیلی |

 

 کارگاه آموزشی مسابقه نجات تخم مرغ

 

انجمن اسلامی دبیرستان

دارالزهرا(س)

سال تحصیلی 92 - 93

 

 

مراحل روش علمی:

مشاهده و تحقیق

فرضیه سازی

آزمایش

نتیجه گیری

مقدمه:

شناسایی نیروهای موثر در طراحی حائز اهمیت است. در مورد سازه ی محافظ تخم مرغ، باید نیروهای وارد بر تخم مرغ را در حین سقوط و مهم تر از آن در زمان برخورد به زمین شناسایی کرد.

قانون سوم نیوتون بیان می کند که: هر عملی را عکس العملی است مساوی با آن و در خلاف جهت آن. با استفاده از این قانون در‌می‌یابیم که وقتی محفظه تخم مرغ به زمین برخورد می کند، زمین نیرویی مساوی و در خلاف جهت وارد می کند که این نیرو می تواند باعث شکستن تخم مرغ یا تخریب سازه شود.

طراحی سازه محافظ تخم مرغ:

فاز اول: طراحی سازه

فاز دوم: امتحان و آزمایش سازه

فاز سوم: مسابقه حقیقی

باید توجه داشت که امتحان و آزمایش اهمیت بسیاری دارد.تمام زحمت شما بی نتیجه خواهد بود اگر سازه را امتحان نکنید که از کارآیی آن مطمئن شوید. اگر پس از امتحان سازه، تخم مرغ شکست، ناامید نشوید. اطلاعات خود را تجزیه و تحلیل کنید تا علت را پیدا کنید و اطلاعاتی را جمع آوری کنید تا در بهبود سازه به شما کمک کند.

طراحی سازه محافظ تخم مرغ:

برای طراحی سازه محافظ تخم مرغ می توان از 3 علم مختلف استفاده کرد:

مهندسی هوا و فضا -----------------   طراحی چتر نجات

مهندسی سازه-----------طراحی محفظه ی حاوی تخم مرغ

مهندسی مواد---------تحقیق در مورد محافظ و ضربه گیر

مهندسی هوا فضا:
برای تشویق بیشتر خلاقیت افراد، در این دوره از مسابقات تأکید ما بیشتر روی استفاده نکردن از چتر نجات است بنابراین توضیح بیشتری در مورد طراحی چتر نجات داده نمی شود.

  مهندسی سازه:
در این جا استفاده از مواد سبکی توصیه می شود که باعث استحکام و پایداری بیشتر سازه شود. برای مثال نی پلاستیکی در عین یکپارچگی، وزن کمی دارد. لیوان های از جنس استایروفوم نیز نمونه مناسبی است ولی در عین حفاظت بیشتر، جرم بیشتری نیز دارند.

در طراحی سازه از مواد مختلفی می توان استفاده کرد: نی نوشیدنی، کش لاستیکی، چسب نواری، چوب بستنی، انواع کیسه ها (کیسه ی پلاستیکی، پارچه ای و...)، کاغذ و مقوا و روزنامه، نخ و پنبه و پشم و...، لیوان از جنس استایروفوم، مواد غذایی (مانند برنج، بادام زمینی، ذرت بو داده و...)، فوم معمولی و فشرده، میله های چوبی و.....

در مورد سازه ی محافظ تخم مرغ بدون چتر نجات می توان از موارد زیر در محدوده مهندسی سازه استفاده کرد:

وسایل کاهنده ی سرعت: برای کاهش سرعت می توان به جای استفاده از چتر نجات، از وسایل ایجاد کننده ی درگ (نیروی پسا) استفاده کرد مانند بال های تولید کننده ی درگ. برای مثال می توان جعبه ای برای تخم مرغ ساخت و یک جفت بال گلایدر را به آن متصل نمود که از جنس کاغذ باشند که روی میله های چوبی کشیده شده اند.

 طراحی تعلیق و آویزان بودن: در این روش تخم مرغ درون محفظه به گونه ای آویزان می شود که پس از برخورد به زمین، تخم مرغ درون آن با امنیت کامل بالا و پایین برود و به اطراف حرکت کند بدون این که به زمین برخورد کند یا در اثر تماس با دیواره ی محفظه آسیب ببیند. برای این کار می توان از نایلون، کش های لاستیکی و فنر استفاده کرد.

طراحی جذب ضربه: در این روش محفظه ی تخم  مرغ بخش اعظم ضربه را جذب می کند و بنابراین تخم مرغ سالم و ایمن می ماند. برای مثال می توان از نی های نوشیدنی استفاده کرد که سبک هستند و با توجه به انعطاف پذیری بالا، انرژی سقوط را جذب می کنند. می توان تخم مرغ را درون لایه های نی قرار داد تا از سالم ماندن آن اطمینان حاصل کرد. 

نوع سازه ای را که می خواهید استفاده کنید تعیین نمایید. بهتر است از سازه هایی استفاده شود که باعث ایجاد استحکام و پایداری می شوند. می توان از شکل های مثلثی و کمان استفاده کرد که هم استحکام بالایی دارند و هم بار را بهتر توزیع می کنند و در مورد سازه ی محافظ تخم مرغ، انرژی سقوط را بهتر پخش می کنند.

 در ساخت محفظه ی حاوی تخم مرغ از اصول مهندسی استفاده کنید.

می توان برای استحکام بیشتر بعضی از قسمت ها را تا کرد و یا در آن ها انحنا و اعوجاج ایجاد کرد.

 همچنین می توان از طرح هایی مانند زیر استفاده کرد:

خرپای مسطح، چهار وجهی، سازه مشبک، گنبد متشکل از سطوح هندسی، نواحی ضربه گیر و... .

 نواحی ضربه گیر (crumple zones):

نواحی ضربه گیر برای جذب انرژی در یک برخورد با تغییر شکل کنترل شده طراحی می شوند. انرژی ای که در طول ضربه وارد می شود همان انرژی جنبشی (1/2*m*𝑣^2) می باشد. نواحی ضربه گیر در صنعت اتومبیل سازی بیشتر استفاده می شود.

باید توجه داشت که نواحی ضربه گیر یک بار مصرف  هستند و در حین ضربه تخریب شده و یا آسیب می بینند.

 می توان برای طراحی سازه، به ساختار کلاه ایمنی (helmet) نیز دقت کرد.

 برای جذب نیرو می توان از فنر و کش لاستیکی در اطراف تخم مرغ استفاده کرد.

 مخروط نیز می تواند به عنوان یک ناحیه ی ضربه گیر در سازه استفاده بشود.

 مخروط می تواند از هر دو طرف باز باشد (مخروط ناقص) تا جذب نیروی بیشتر و تعادل بهتری داشته باشد.

  سازه هایی با نی:
مکعب: در سازه ی مکعبی، تخم مرغ در مرکز مکعب معلق می باشد و نی ها نقش جاذب ضربه را بازی می کنند و نیروی حاصل از برخورد را کاهش می دهند.

 چهار وجهی: در سازه ی چهار وجهی نیز تخم مرغ در مرکز آن معلق می باشد. در این سازه باید یک مانع محافظت کننده نیز ایجاد شود که به عنوان جاذب ضربه عمل کند. همچنین شکل مثلثی سازه، باعث پایداری بهتر در حین سقوط و کاهش غلتیدن اضافی روی زمین می شود.

شکلی پیله مانند: در این حالت تخم مرغ در مرکز لایه هایی از نی قرار می گیرد که هر چه تعداد لایه ها بیشتر باشد محافظت بهتری انجام خواهد شد.

 مهندسی مواد:

وقتی یک تخم مرغ سقوط می کند، در حین حرکت دارای سرعت و مومنتوم خواهد شد. وقتی به زمین برخورد می کند، تمام سرعت و مومنتوم خود را از دست می دهد. این تغییر، ضربه نامیده می شود. هر چه زمان اعمال نیرو بیشتر باشد، نیروی حاصل از ضربه کمتر خواهد شد.

در این مورد طراحی سازه را به کمک موارد زیر انجام می دهیم:

فشرده سازی (compression)

بسته بندی متورم (inflated packaging)

بسته بندی قالب بندی شده (molded packaging)

بسته بندی با دانه های ریز (loose fill)

مهندسی مواد:

برای مثال می توان چند بسته ی کوچک را از مواد ضربه گیر مانند استایروفوم پر کرده، یک بسته را نیز با تخم مرغ در وسط و مواد ضربه گیر در اطراف آن پر می کنیم. این بسته حاوی تخم مرغ را در وسط بقیه بسته ها قرار داده و همگی را در یک بسته ی بزرگ تر قرار می دهیم. حال سازه را امتحان می کنیم. اگر تخم مرغ شکست، بسته را بزرگ تر می کنیم و تعداد بسته های کوچک را افزایش می دهیم.

می توان از فوم فشرده و جعبه های اسفنجی نیز استفاده کرد.

oobleck:

مخلوطی از آرد (مثلاً آرد ذرت) و آب است که یک سیال غیر نیوتونی می باشد به این معنا که ویسکوزیته (گرانروی) ثابتی ندارد. این مخلوط در حالت معمول و تحت فشار کم به صورت مایع رفتار می کند ولی وقتی تحت فشار بالاتری قرار گیرد، تبدیل به جامد می شود. می توان تخم مرغ را درون کیسه ای از این مخلوط قرار داد و آن را رها کرد. وقتی کیسه به زمین برخورد می کند، اطراف تخم مرغ محفظه ی جامدی ایجاد می شود، بنابراین نیروی حاصل از سقوط به تخم مرغ منتقل نمی شود و در محافظ سطحی آن پخش می شود.

 google search:

egg drop

egg dop 10 meters

egg drop 15 meters

design egg drop structure

egg drop ideas

how to make oobleck

youtube.com

می توانید با مراجعه به یوتیوب ایده های متنوع و زیادی را ببینید.

  تهیه کننده :
لیلا مقدم . سوم ریاضی
مشاور انجمن اسلامی

 

با تشکر از توجه شما

عزیزان

 

پنجشنبه هجدهم مهر 1392 | 18:17 | لیلی |

 

mec-ferdowsi.bligsky.com

youtube.com

google serching

پنجشنبه هجدهم مهر 1392 | 13:26 | لیلی |

 

leyliml2454.blogfa.com

leyliml2454@yahoo.com

09191504572 لیلا مقدم

پنجشنبه هجدهم مهر 1392 | 13:23 | لیلی |

معرفی مسابقه

 

   از وظایف تعریف شده ی انجمن های علمی حرکت در جهت فعالیت های علمی و پژوهشی و عملی است. در همین راستا انجمن علمی مهندسی مکانیک دانشکده ی مهندسی دانشگاه فردوسی تصمیم به برگزاری اولین دوره ی مسابقات نجات تخم مرغ در مشهد گرفته است.

   این مسابقه که همه ساله در دانشگاه های مختلف برگزار میشود، در اصل برای به کارگیری خلاقیت های مختلف و نوآوری های مبتکرانه می باشد. در واقع این مسأله از آن جا مطرح شد که ناسا برای پرتاب ماهواره و کاوشگر به سطح اجرام آسمانی از جمله سیارات و همچنین رساندن امکانات و وسایل لازم به فضانوردان ساکن در فضا تصمیم به انجام آزمایشاتی در این مورد گرفت که بتواند اجسام شکننده را به گونه ای از فاصله ی مشخص رها کند که تا جای ممکن آسیبی به شی مورد نظر نرسد.

  تخم مرغ به دلیل حساسیت و ظرافتی که دارد، برای اتخاذ ایده های مناسب در این مسابقه مورد استفاده قرار گرفته است، لذا برای شرکت در این مسابقات می بایست سازه های خاصی ساخته شود و تخم مرغ به گونه ای در آن جاسازی شود که با سقوط سازه از ارتفاعی مشخص، تخم مرغ از سازه خارج شده و کم ترین آسیب را ببیند. ابتکار و خلاقیت در ارائه ی ایده ای نو برای محافظت تخم مرغ و همچنین داشتن طرح فنی و مهندسی و از پیش طراحی شده، به سالم ماندن تخم مرغ کمک می کند.

  با توجه به این که یک کارگاه آموزشی قبل از مسابقه برگزار می شود بنابراین دانشجویان در هر رشته ای که باشند می توانند در این مسابقه شرکت کنند.
پنجشنبه هجدهم مهر 1392 | 13:14 | لیلی |

********************

********************

********************

********************

********************

********************

********************

********************

********************

*******************

 

پنجشنبه هجدهم مهر 1392 | 13:13 | لیلی |

((به نام خدا))

 

<<قوانین مسابقه نجات تخم مرغ>>

هدف:

هدف از برگزاری این مسابقات،ساخت سازه هایی است که بتوانند انسان را در ارسال و پرتاب کاوشگر به سیاره های دیگر یاری کند چرا که کاوشگران باید درون سازه هایی قرار گیرند که پس از برخورد با سیاره ها و اجرام آسمانی بتوانند ضمن کاستن از سرعت به سادگی و با حفاطت دستگاه های درون خود،با کمترین خسارت بر سطح سیاره ی مورد نظر نشسته و به کاوش و بررسی بپردازد و اطلاعات کسب شده را به زمین ارسال کنند.

این مسابقه هر ساله در کشورهای مختلفی از جمله آلمان،ایتالیا،هلند،روسیه،فرانسه و..... و اکثر دانشگاه های معتبر دنیا از جمله آکسفورد،کیمبریج،هاروارد و..... برگزار می شود و در ایران نیز از سال 1382 در اکثر دانشگاه ها مثل شریف،امیر کبیر،فردوسی و..... و دبیرستان های خاص مانند استعدادهای درخشان،نمونه دولتی و..... برگزار میگردد کهدر اصل برای به کار گیری خلاقیت های مختلف می باشد.

روش اجرای مسابقه:

شرکت کننده در این مسابقه یک تخم مرغ که از هیئت داوران دریافت می کند را در دستگاه ساخته شده قرار می دهد و آن را از ارتفاع مشخص شده رها می کند و در نهایت پس از برخورد سازه با زمین تخم مرغ باید سالم مانده باشد.

(بخش اول)

قوانین مسابقه:

1. هر چیزی می تواند مورد استفاده قرار بگیرد به جز موارد موتور دار که در صورت خطا گروه شرکت کننده از دور مسابقه حذف خواهد شد.

2. در صورت شکستن تخم مرغ بدون در نظر گرفتن سایر امتیازات گروه سازنده از دور مسابقات حذف می گردد.

3. به نسبت سالم بودن 30 امتیاز و ترک خورده بودن 18 امتیاز به گروه سازنده تعلق میگیرد. البته اگر سازه طوری طراحی شود که پس از توقف روی زمین تخم مرغ از درون آن خارج شده و بر روی زمین بغلتد 30 امتیاز دیگر نیز به گروه تعلق خواهد گرفت.

4. به خلاقیت ( شامل خلاقیت در طراحی سازه،نوع پرتاب و..... ) 30 امتیاز تعلق می گیرد.

5. به زمان رسیدن تخم مرغ از لحظه ی رها شدن تا رسیدن به زمین به صورت رکوردی 20 امتیاز تعلق می گیرد. به این صورت که سازه ای که کمترین زمان را طی کند امتیاز کامل را می گیرد و بقیه گروه ها به نسبت آن سنجیده می شوند.

6. به هر تیم تنها یک تخم مرغ خام توسط هیئت داوران تعلق می گیرد.

7. به دقت پرتاب 20 امتیاز تعلق می گیرد به این صورت که قبل از شروع برنامه دایره ای به شعاع یک متر کشیده می شود و مرکز آن علامت گذاری می گردد و به میزان هر 20 سانتی متر خروج از مرکز 2 امتیاز کسر می شود.( البته اگر خطابیش از 4 متر باشد هیچ امتیازی به گروه سازنده تعلق نمی گیرد.)

8. طول و عرض و ارتفاع از لحطه پرتاب تا فرود کامل باید 70*70*70 باشد که جمعا 10 امتیاز دارد و به ازای هر 7 سانتی متر خطا 1 امتیاز کسر می شود.

9. مهم سالم ماندن تخم مرغ است نه سالم ماندن دستگاه.

10. وزن دستگاه باید نهایتا 4 کیلوگرم باشد که به میزان هر 0.5 کیلوگرم خطا 2 امتیاز از 15 امتیاز کل کسر می گردد.

11. تعداد افراد هر تیم بین 1 تا 3 نفر است که اگر تعداد اعضای گروهی بین 3 تا 5 نفر باشد؛ گروه مذکور موظف است در هر دو بخش مسابقه شرکت کند و البته از هر گروه فقط یک نفر پرتاب کننده خواهد بود.

12. اگر در سازه از چتر و بالن و اقلامی مشابه آن استفاده نشود 15 امتیاز به قسمت خلاقیت آن اضافه می گردد.

13. سازه باید ایزوله باشد و در ارتباط با محیط پیرامون نباشد و باعث خرابی در محیط نگردد و البته از مواد شیشه ای و نفتی و هرگونه مایعاتی استفاده نشود که در صورت ایجاد خطا هیچ امتیازی از 10 امتیاز کل به گروه شرکت کننده تعلق نمی گیرد.

14. اگر سازه موتور داشته باشد از دور مسابقه حذف خواهد شد.

15. ایمنی افراد بر عهده ی خودشان است.

16. تفسیر قوانین بر عهده ی هیئت داوران است و پس از برگزاری مسابقه هیچ گونه اعتراضی از سمت شرکت کنندگان پذیرفته نمی شود.

17. هر شرکت کننده فقط حق عضویت در یک گروه را دارد و در صورتی که یک گروه در هر در بخش مسابقه شرکت کند 10 امتیاز مضاعف می گیرد.

18. مسابقه در فضای آزاد برگزار می گردد لذا خواهشند است در مراحل ساخت سازه عوامل طبیعی از جمله وزش باد و..... را در نظر داشته باشید.

19. ارتفاع پرتاب برای همه یکسان خواهد بود و 7 متر می باشد.

20. قبل و بعد از پرتاب سازه توسط ناظرین بررسی می شود.

21. گروه هایی که تمام اعضای آن عضو انجمن اسلامی باشند 10 امتیاز دریافت خواهند کرد.

(بخشدوم)

قوانینمسابقه:

در این بخش از مسابقه شرکت کنندگان باید سازه های خود را تنها با 5 عدد کاغذ 29.5*21 و 9 عدد نی نوشابه  بسازند که در این صورت شرایط وزنی برای آنها مبذول نمی گردد و البته امتیاز آن قسمت را خواهند گرفت. بقیه قوانین به همان صورت خواهند بود.

درنهایت:

به اعضای گروهی که بالا ترین امتیاز را کسب کرده باشند جوایزی اهدا خواهد شد و گروه های دوم تا دهم سازه هایشان را در نمایشگاه مدرسه انقلاب که در دهه فجر برگزار می گردد به همراه توضیحاتی که توسط خودشان به بازدید کنندگان ارائه می گردد به نمایش می گذارند.

تهیه و تنظیم:

لیلا مقدم

مشاور انجمن اسلامی دبیرستان دارالزهرا(س)

سال تحصیلی92-93

سه شنبه شانزدهم مهر 1392 | 0:58 | لیلی |

About
.............................................

Menu
.............................................
Archive
.............................................
Theme Weblog
.............................................
Design
.............................................
Other
.............................................