Algodoo

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök

Ett inbäddat lärobjekt

Algodoo

Nedladdning

Välj Download for Mac längs ner till höger på sidan.

Inspiration

Algobox når du från hemsidan eller inifrån programmet. Det är konstruktioner som användare har laddat upp. Du hittar spel, fordon, mekaniska konstruktioner och allt möjligt. Låt dig inspireras, det är bara att öppna, köra och undersöka. När du själv gjort något bra kan du ladda upp det.
Sök på Linerider, Goldbergmaskiner, Theo hansen eller något annat som du gillar.
en sökning

HowTo Algodoo

Learn it på Algodoos hemsida

Enkla maskiner och mekanik

Du ska få bekanta dig med några fysikaliska begrepp och sådant som är bra att tänka på när man konstruerar saker.

Bygg en katapult

Sätt en motor på axeln och styr den med tangenterna.
Du kan göra kulorna till mördare och samtidigt ha odödliga väggar. Dödliga saker skjuts bort.

Det här gör vi i första hand för att du ska bekanta dig med Algodoo och ha litet kul samtidigt.

Se mitt exempel. Du hittar det om du söker på Algobox - katapult. Se här.

Uppgift
Bygg en katapult
  • ett underrede med en kastarm
  • en fjäder som spänner kastarmen
  • en motor för att dra tillbaks armen och spänna fjädern
  • tangentkontroller för att styra motorn att veva tillbaks armen och släppa motorns vrid


Du kan lärq dig:

  • fjädrar har en fjäderkonstant. Titta på egenskaperna.

Vektorer - Addition krafter i fjädrar

Filmen är utan ljud. Försök förklara vad som visas i filmen.

En enkel Algodoo med tre fjädrar och deras krafter visade som vektorer.

Jämförelse - Vektorer med GeoGebra

Filen finns för nedladdning på GeoGebraTube


Vektorer i Ma1C


Massa och Kraft- Ett labyrintspel

Teori

PDF från bokens lärarhandledning

[math]\displaystyle{ F = mg }[/math]

Nu ska vi titta på relationen mellan massa och kraft. Det gör vi genom att bygga en raket av en kloss med en viss massa. Vi sätter på raketer som ger en uppåtriktad kraft. I Algodoo finns det gravitation precis som på jorden. Hur stor kraft behövs för att rubba raketen?

Uppgift
Skapa ett labyrintspel

Rita en stor kloss.

Måla en bana

Subtrahera det målade med CSG, subtrahera och delete.

Bygg en raket

Lägg in att raketen inte får kollidera och andra villkor för att göra spelet intressantare.

Detta är ett ofärdigt exempel.Ofärdigt för att du ska få id´eer till ditt eget spel. Du kan skapa din egen geometri. Du kan leka med mördare och odödlighet. variera styrkan på rakterna och massan på raketen. Hinder av olika typer är ett måste. Friktion, knivar, luckor. Du bestämmer.


För mitt exempel: Sök på raketspel

Friktion

Dragkraften är lika med friktionstalet multiplicerat med normalkraften (i detta fall tyngdkraften)
Följ efter är en bra funktion om man gör ett spel eller liknande.

Du kan se ett exempel på friktion i denna konstruktion.

Uppgift
Ett spel som liknar Bike Race

Bygg ett fordon och en bana som man kan åka i.

Laborera med friktionen både i hjul och bana.

Hög friktion ibland. ibland låg.


Laboration : Friktion

Varför breda racerdäck?

Men om friktionen inte beror på däckens area varför har då racerbilar breda däck?

Det finns flera faktorer varför man ibland väljer breda däck. En förklaring är lägre rullfriktion. Wikipedia skriver om Rullmotstånd och ger en förklaring. Din uppgift blir att hitta den i texten.

När det gäller friktionens areaberoende har vi en bra men avancerad förklaring i Ny Tekniks frågaspalt.

Enklaste svaret att ta till sig finns i Frågelådan hos Nationellt resurscentrum för fysik.

Kraftmoment - Slirar däcket och Gungbrädan

Man kan låta visa pilar (vektorer) för krafter och moment
Här kan du se hur man räknar med kraftmoment.
Sirar hjulet - hur man hittar värdena.
Graf med hastigheten som funktion av tiden. Lutningen på grafen innan bilen når maxfart visar accelerationen medan däcket slirar. Detta är en vt-graf.

Teori

Tyngdkraft:

[math]\displaystyle{ F = m \cdot g }[/math]
där F är kraften mätt i Newton [N], m m är massan i kg och g är tyngdaccelerationen = 9.82 m/s2

Vridmomentet / kraftmoment

[math]\displaystyle{ M = l \cdot F }[/math]
där M är vridmomentet (kraftmomentet) mätt i Newtonmeter [Nm], l är avståndet mellan motorn och hjulets kontaktpunkt med marken och F är kraften. Vridmomentet betecknas T i Algodoo.

Friktionskraft

[math]\displaystyle{ F_{friktion} = \mu \cdot F_N }[/math]
där Ffriktion är friktionskraften mätt i Newton [N], [math]\displaystyle{ \mu }[/math] är friktionstalet och FN är normalkraften
[math]\displaystyle{ F = F_N }[/math]
Tyngdkraften är samma som tyngdkraften på plan mark. Det blir annorlunda i en lutning.


Algodoo: Se också min Algodoo Kraftmoment i balk. Och en gungbräda?


Laboration/demonstration: Kraftmoment

Algodoo: Kraftmoment balk boll

Inlämningsuppgift - Slirar däcket

Uppgift
Slirar däcket

Undersök din "Bike race"-konstruktion.

  • Vilken massa har ditt fordon?
  • Räkna ut tyngdkraften
  • Bestäm normalkraften.
  • Vilket friktionstal har du?
  • Beräkna friktionskraften.
  • Mät radien på däcket.
  • Vilket kraftmoment har du?
  • Beräkna kraften som motorn överför till underlaget.
  • Vilken kraft är störst - friktionskraften eller kraften från motorn?
  • Kommer hjulet att slira?
  • Titta på ditt fordon hur det ser ut - stämmer det?

Denna uppgift måste lämnas in på Progress


För att bekanta oss ytterligare bekanta oss med kraftmomenten har vi en övning till.

Tips: markera en rektangel och välj utseende linjal så får du en skala. eller så lägger du på en ny rektangel för då kan du läsa av dess mått och därigenom mäta ditt hjul. Eller så väljer du info och läser av hjulets area så kan du beräkna radien.

Exempel på beräkning: Beräkninngar till Slirar hjulet

Gungbrädan

Gungbrädan som ekvation. Kan du se vilken ekvation som representerar gungbrädan och dess vikter?
Konstruera en gungbräda som är i balans. Räkna ut vridmomenten och se att det stämmer.
Uppgift
Konstruera en gungbräda

Konstruera en gungbräda som är i balans trots att du placerat ut minst tre olika tunga föremål på den.

Inlämning: Här lämnar du in en pdf med en bild på din gungbräda samt beräkningar av summorna kraftmomenten på vänster respektive höger sida.


Extrauppgift - kraftmoment

Uppgift
Silent video - kraftmoment

Detta är en extrauppgift där du ska ta den här filmen och sätta ljud till den. Du ska kommentera filmen och förklara den. Förklara vad som händer och varför. Det är en A-uppgift.

Bedömningsexempel

Simon och Marcus fillm.

Här är ett exempel på hur elever kommunicerar vad som händer i filmen. De talar om krafter och ger en bra beskrivning av vad som händer. jag skulle dock önskat att de tog med begreppet vridmoment på något sätt. Allt sammantaget är det kommunikation på A-nivå.


Densitet - Baljan

Densitet och Arkimedes princip i Algodooo.

Vi ska titta på, densitet, mm.

Densitet beskrivs i kursen Fysik 1.

Arkimedes princip läser du också om i Fysik 1.

Läs också:

Wikipedia skriver om densitet
Wikipedia skriver om Arkimedes_princip
Uppgift
Baljan

Bygg en balja och fyll den med vatten.

Lägg i saker och se om de flyter.

Variera densiteten.

Bygg ett skrov av metall och få det att flyta.

Undersök olika kölar.

Sätt på ett segel och lägg in vind.

Redovisning:

Du kan göra en rapport och lägga som pdf på Progress.
Eller så gör du en film som du lägger på Youtube och ger länken i Progress samt att du bäddar in på Teknilligens. I filmen skapar du objekt som du lägger i vattnet. Du berättar om densiteter och så förklarar du varför saker flyter.

Kriterier för C-A: Du tar reda på formeln för vattnets lyftkraft, Arkimedes princip, och undersöker om den gäller i Algodoo.


Rörelsemängd - Bollar i vakuum

Elastiska kollisioner.
Newtons vagga i Algodoo.


Rörelsemängden hos ett föremål som rör sig är produkten av massan och hastigheten.

Rörelsemängd betecknas vanligen med [math]\displaystyle{ \mathbf{p} }[/math] och är en vektor och rörelsemängden kan då skrivas

[math]\displaystyle{ \mathbf{p}= m \mathbf{v} }[/math]

där:

[math]\displaystyle{ \mathbf{p} }[/math] är rörelsemängden (vektor)
[math]\displaystyle{ \ m }[/math] är massan (skalär)
[math]\displaystyle{ \mathbf{v} }[/math] är hastigheten (vektor)

Wikipedia skriver om Rörelsemängd

Exempel: Till höger ser du två klossar som glider friktionsfritt och studsar med elastiska stötar vilket innebär att det är perfekt studs. Ingen energi går förlorad i kollisionerna.

Uppgift

Läs gärna Wikipedia skriver om ideala_gaslagen om hur tryck, volym och temperatur förhåller sig till varandra i en ideal gas.

Uppgift
Den främmande partikeln

Min Algodoo som visar gasen som partiklar ser du i filmen.

Beskriv vad som händer i filmen.

Förklara vad som händer i gasen.

Rörelseenergi och lägesenergi

Lägesenergi och rörelseenerg i Algodooo.

Energi är kraft

E = F s
E_L = m g h
E_R = m v2/2

Min Newtons vagga. ???

En skateboardåkare kanske. Se ovan...

Uppgift
Undersök energier i Algodoo

Konstruera någon u-ramp eller backe och något som glider eller rullar.

Slå på graffunktionen och se om lägesenergin omvandlas till rörelseenergi.

Hur stora förluster har du på grund av luftmotstånd, friktion och annat.

Redovisning: Gör en kort rapport med bilder och text som förklarar hur energin förändras från lägesenergi till rörelseenergi. Redogör för vilka förluster du har. Ladda upp en pdf med din rapport på Progress: Algodoo.



Fler begrepp

Masscentrum

Tyngdpunkt

Basyta

teoridokument behövs

Hållfasthet

Optik

Det finns färdiga komponenter men mitt Algodoo hänger sig då.

Den som vill kan bygga egna linser av glas och använda lasern men detta är något vi får utveckla i Fysik 2.

Goldbergmaskinen

Ett exempel på Goldbergmaskin. Bygg nu din egen!

Titta på några filmer

Sök på Algobox efter

Ultimate Rube Goldberg
Rube Awakening
eller något
Uppgift
Slutuppgift - Bygg en Goldbergmaskin

Bygg en egen Goldbergmaskin som använder så många fysikaliska eller mekaniska principer som möjligt.

Skriv en förklaring i text och bild och redovisa de principer du använt.

Lägg upp den på Algobox.

Filma den och lägg in filmens adress på Progress.


Exempel på Goldbergmaskiner

Redovisningar av funktionen och fysiken bakom Goldbergmaskiner

Skapa en strandvarelse inspirerad av Theo Jansen med Algodoo

Det här är ett bonusprojekt du kan göra om du vill.

Länken går till en sida med inspirationsmaterial om The Jansens självgående maskiner.

Slut på det inbäddade Lärobjektet Algodoo