Sögnerovo kolo je zařízení vyvinuté Benjaminem Sögnerem v roce 1765, které demonstruje jev odstředivé síly. Segnerovo kolo se skládá ze svislé osy, ze které visí vodorovný kroužek. Kolo lze spustit do rotace pomocí speciálního mechanismu. Když kolo dosáhne dostatečné rychlosti otáčení, začne se pohybovat nahoru. Tento efekt je způsoben rozdílem v tlaku vzduchu nad a pod prstencem.
Segnerovo kolo je úžasné zařízení, které si můžete vyrobit sami. K tomu budete potřebovat několik jednoduchých materiálů a nástrojů. Nejprve budete potřebovat lehký horizontální kroužek z kovu nebo plastu. Můžete si ho jednoduše vyrobit sami nebo si koupit hotový prsten. Kromě toho budete potřebovat svislou osu nebo kolík, na kterém bude kroužek připevněn. Bude také potřeba mechanismus nebo motor, který zajistí rotaci kola.
Spuštěním segnerova kola můžete sledovat jeho otáčení a stoupání nahoru. Tento zajímavý experiment vám pomůže lépe porozumět fyzikálním jevům spojeným s odstředivou silou. Kromě toho může být segnerovo kolo skvělým dekorativním prvkem ve vašem interiéru. Připravte se na skutečný vědecký a kreativní výkon a udělejte své segnerovo kolo ještě dnes!
Krok 1: příprava materiálů
K vytvoření segnerova kola budete potřebovat následující materiály:
- Velký kulatý list lepenky.
- Ruleta nebo pravítko pro měření.
- Nůžky nebo řezačka na řezání lepenky.
- Úzký průhledný plastový plech zakoupený v metráži.
- Lepidlo nebo oboustranná páska pro připevnění plastu k lepence.
- Barevné značky nebo pera pro značky.
Před zahájením práce se ujistěte, že máte všechny potřebné materiály a jsou v dobrém stavu.
Výběr dřeva a nástrojů
Než začnete vyrábět segnerové kolo, je důležité správně vybrat dřevo, ze kterého bude vyrobena základna kola a nástroje potřebné k provozu.
Pro výrobu základny kola je nejlepší tvrdé dřevo, které má dostatečnou pevnost a odolnost. Lze použít například dub, buk, jasan nebo javor. Je důležité vybrat strom bez viditelných vad, prasklin a hniloby. Dřevo by pak mělo být ošetřeno antiseptikem a ochranným lakem nebo olejem, aby se zvýšila jeho odolnost proti vlhkosti a opotřebení.
K práci budou zapotřebí následující nástroje:
- Pila na řezání dřeva;
- Stěrka na čištění a obrábění dílů;
- Fréza pro vytváření drážek a vnitřních zářezů;
- Brusný papír a bruska pro broušení povrchů;
- Uhlík a pravítko pro značení;
- Kleště a hřebíky pro upevnění dílů;
- Štětec na nanášení ochranného nátěru;
- Vrták pro vrtání otvorů;
- Ruční nástroje, jako je šroubovák nebo Passat, pro montáž kola.
Krok 2: značení dílů
Než začnete s montáží segnerova kola, musíte provést značení dílů. Značení pomůže určit přesnou polohu každého dílu a zajistí správné spojení prvků.
K označení budete potřebovat následující nástroje:
- Pravítko;
- Prozíravý;
- Fixa nebo tužka.
Je důležité dodržovat pokyny a být při značení Pozorný. Nesprávně označené díly mohou způsobit závady v provozu segnerova kola.
Nejprve budete muset provést značení na bázi. Položte základnu na rovný povrch a pomocí pravítka a značky označte místa pro instalaci tyčí. Vzdálenost mezi tyčemi by měla být rovnoměrná.
Po provedení značení na bázi přejděte k označení samotného kola. Vezměte každý kus, který potřebujete namontovat na kolo, a označte upevňovací bod na povrchu kola. V tomto případě je třeba vzít v úvahu rozměry každého dílu a rozmístit upevňovací body tak, aby byly rovnoměrně rozmístěny po celém povrchu kola.
Po dokončení značení dílů se ujistěte, že všechny označené body na základně a kolečku odpovídají daným parametrům a jsou správně uspořádány. V případě potřeby upravte značení.
Krok 2 dokončen. Nyní jste připraveni přistoupit k další fázi-sestavení segnerova kola.
Rozměrové těsnění a tah
Než začnete vyrábět segnerové kolo, musíte provést přesná měření a nakreslit obrys kola. To vám pomůže přesněji pracovat a dosáhnout vysoce kvalitního výsledku.
Chcete-li začít, změřte průměr kola pomocí měřicí pásky nebo pravítka. Umístěte měřicí zařízení doprostřed kola a nakreslete čáru z jedné strany na druhou. Zapište si výsledek.
Dále změřte šířku kola umístěním pásky nebo pravítka rovnoběžně s osou kola. Určete nejširší část kola a zapište si hodnotu.
Určete střed kola a nakreslete čáru od středu k vnějšímu okraji kola. To vám pomůže v další práci.
K vytvoření obrysu kola na výkresu použijte kompas nebo nástroj pro kreslení kružnic. Umístěte středový bod a pomocí kompasu nakreslete obvod s poloměrem odpovídajícím polovině naměřeného průměru. Pomocí dříve nakreslených čar spojte body na kružnici.
Nyní byste měli mít jasný obrys segnerova kola. Pro snadnou práci můžete nakreslit další čáry rozdělením kola na stejné segmenty. To vám pomůže přesněji postupovat podle dalších pokynů a dosáhnout kvalitního výsledku.
Krok 3: řezání dílů
V tomto kroku budete muset použít šablonu segnerova kola, kterou jste vytvořili v předchozím kroku. Začněte tím, že šablonu vytisknete na pevný papír nebo karton, abyste ji mohli snadno vystřihnout.
Umístěte šablonu na rovný povrch, jako je stůl nebo rozložený list karet. Poté pomocí ostrých nůžek nebo nože jemně postupujte podle obrysu šablony a vystřihněte ji z materiálu.
Při řezání buďte opatrní a opatrní, abyste nepoškodili šablonu. Pokud kus omylem vystřihnete, měli byste mít buď náhradní šablony, nebo můžete vytisknout novou šablonu segnerů.
Po vyříznutí hlavního dílu kola zkontrolujte jeho integritu. Ujistěte se, že všechny okraje a rohy jsou dobře vyříznuty a vypadají rovně. Pokud existují křivky čáry nebo nerovnosti, jemně je odřízněte do správného tvaru, aby vaše segnerovo kolo vypadalo atraktivně a rovnoměrně.
Jakmile je hlavní kus kola vyříznut, vyřízněte malé indikátorové šipky nebo hrnky pro každý prvek kola. Pro ségnerové kolo je obvykle potřeba 12 nebo 24 stejných prvků. Umístěte šablonu pro každý prvek na svůj materiál a opatrně vystřihněte každý prvek podle obrysu.
Musíte mít přesný počet prvků, aby byly rovnoměrně rozmístěny po celém kole. Zkontrolujte, zda nedošlo k poškození nebo nerovnostem na každém prvku.
Gratuluji! Právě jste dokončili fázi řezání dílů pro vaše segnerova kola. Nyní jste připraveni přejít k dalšímu kroku, abyste sestavili a dokončili své segnerovo kolo.
Použití pilníku a dalších nástrojů
Před zahájením práce se ujistěte, že máte následující nástroje:
- Ruční pila
- Pila
- Dláto
- Brusný papír různé zrnitosti
Při práci s pilou a pilou postupujte podle těchto pokynů:
- Určete potřebné rozměry a tvar dílů segnerova kola.
- Umístěte řezací linku křídou nebo tužkou na požadovanou velikost.
- Držte pilu nebo pilu správně, aby řez byl rovnoměrný a čistý.
- Jemně řezejte a držte ruce a prsty mimo čepel nástroje.
Po zpracování dřevěných dílů pilníkem se ujistěte, že je povrch hladký a nemá žádné nerovnosti. V případě potřeby použijte brusný papír různé zrnitosti, abyste dosáhli požadované kvality povrchu.
Krok 4: Montáž segnerova kola
K sestavení segnerova kola budete potřebovat následující materiály a nástroje:
- Dřevěné ráfky různých průměrů
- Osa se závitem
- Matice a podložky
- Vrtačka s průměrem vrtáku odpovídajícím průměru osy
- Pila
- Pilník
Pro začátek vyberte největší dřevěný disk a označte na něm střed. Vyřízněte otvor ve středu disku pomocí vrtačky, aby se disk snadno nasunul na nápravu.
Poté vezměte zbývající disky s menším průměrem a znovu na nich označte středy. Vyřízněte otvory ve středu každého disku, stejně jako u prvního disku.
Jakmile jsou všechny disky s otvory ve středu, vyvrtejte otvory do bočních stran každého disku, aby osa mohla procházet všemi disky.
Nasaďte disky na nápravu, počínaje největším a konče nejmenším. Každý disk pečlivě upevněte na osu pomocí matic a podložek.
Zkontrolujte, zda jsou všechny disky dobře upevněny a nehýbají se. Pokud si všimnete chyb, opravte je přidáním nebo odstraněním matic a podložek.
Po dokončení montáže segnerova kola bude připraveno k použití ve vašich experimentech nebo ukázkách. Ujistěte se, že se kolo může volně otáčet na ose. V případě potřeby namažte osu pro plynulejší pohyb.
Nyní víte, jak sestavit segnerové kolo a můžete jej začít používat ke studiu různých fyzikálních jevů a zákonů.