Mulailah dengan ide yang jelas. Mesin sederhana untuk anak berarti perangkat dasar yang mengubah gaya. Ini membantu mengangkat, menarik, atau memindahkan terasa lebih mudah dan cerdas. Enam mesin klasik adalah tuas, roda dan poros, katrol, bidang miring, baji, dan sekrup. Faktanya, enam mesin sederhana klasik ini dikenal luas dalam teknik dan fisika, seperti yang dicatat oleh NASA.
Apa itu mesin sederhana
Dalam kata-kata sederhana, mesin sederhana mengubah arah atau ukuran gaya. Jadi lebih sedikit tenaga dan lebih banyak kecerdasan yang melakukan pekerjaan. Anak-anak suka melihat alat sehari-hari bertindak seperti pembantu kecil. Keuntungan mekanis (MA) dari mesin sederhana dihitung sebagai rasio gaya keluaran terhadap gaya masukan; misalnya, dalam tuas ideal, MA sama dengan rasio panjang lengan usaha terhadap lengan beban, yang penting untuk memahami bagaimana mesin ini bekerja dan mengurangi usaha. Konsep ini dijelaskan secara rinci oleh OpenStax.
Kenali enam mesin sederhana
Berikut adalah enam mesin sederhana, dijelaskan dengan sederhana dan menyenangkan.
- Tuas. Batang kaku yang berputar pada titik tumpu. Pindahkan titik tumpu dan Anda mengubah seberapa keras Anda mendorong. Pikirkan jungkat-jungkit, pinset, dan gerobak dorong.
- Roda dan poros. Roda besar yang memutar poros kecil memperbanyak gerakan. Bayangkan kenop pintu dan kereta dorong.
- Katrol. Tali di atas roda. Lebih banyak segmen tali berarti lebih sedikit usaha. Faktanya, dalam sistem katrol blok dan tackle, keuntungan mekanis ideal sama dengan jumlah segmen tali yang mendukung; misalnya, sistem dengan tiga katrol bergerak (enam untaian pendukung) memiliki IMA = 6, artinya gaya usaha yang dibutuhkan adalah 1/6 dari beban, seperti yang dijelaskan oleh Khan Academy.
- Bidang miring. Sebuah ramp menukar gaya dengan jarak. Pembangun menggunakan ramp untuk memindahkan batu berat sejak lama.
- Baji. Sebuah ramp bergerak yang membelah benda. Pisau dan kapak adalah baji yang bekerja.
- Sekrup. Sebuah ramp spiral. Putar untuk mengangkat atau menahan. Tutup toples dan baut berperilaku seperti ini.
Kata kunci untuk mengetahui tentang mesin sederhana untuk anak
Gunakan kata-kata taktil untuk mengajar dan mengeksplorasi. Usaha adalah dorongan yang Anda berikan. Beban adalah apa yang ingin Anda pindahkan. Titik tumpu adalah titik putar. Keuntungan mekanis menunjukkan seberapa mudah mesin membuat tugas. Memahami efisiensi mesin juga penting. Ini dihitung sebagai rasio keuntungan mekanis aktual terhadap keuntungan mekanis ideal dikalikan 100. Misalnya, jika IMA = 5 dan AMA = 4, maka Efisiensi = (4 / 5) × 100% = 80%, yang menyoroti kinerja mesin sederhana dan efektivitasnya, seperti yang dibahas oleh OpenStax.
Tiga bangunan cepat sepuluh menit
Setel timer sepuluh menit. Jaga agar tetap ringan, aman, dan penuh tawa.
Uji tuas
Material: penggaris, penghapus, mainan kecil. Letakkan penghapus di bawah penggaris sebagai titik tumpu. Coba angkat mainan. Selanjutnya, pindahkan titik tumpu lebih dekat ke beban. Perhatikan posisi mana yang terasa paling mudah.
Lari ramp
Material: buku hardcover, papan atau karton, mobil mainan. Buat ramp dan gulirkan mobil. Coba kemiringan yang berbeda. Kemudian tanyakan kemiringan mana yang membutuhkan dorongan lebih sedikit.
Katrol mini
Material: gulungan atau roda kecil, tali, cangkir, benda ringan. Lingkarkan tali di atas roda dan tarik untuk mengangkat. Hitung berapa banyak segmen tali yang mendukung cangkir. Awasi dengan ketat.
Keamanan dan sejarah singkat
Keamanan pertama. Gunakan beban ringan. Jangan gunakan alat tajam tanpa bantuan orang dewasa. Hindari bagian kecil yang bisa tersedak untuk balita. Jaga jari tetap aman saat menguji baji dan sekrup.
Sejarah singkat. Konsep mesin sederhana berasal dari Yunani kuno, dengan Archimedes (sekitar 287–212 SM) mempelajari tuas, katrol, dan sekrup, dan menemukan prinsip keuntungan mekanis dalam tuas, menggambarkan pentingnya yang sudah lama dalam teknik dan fisika seperti yang dicatat di Wikipedia. Pembangun kuno menggunakan ramp dan tuas untuk memindahkan batu besar. Archimedes menulis tentang pengungkit. Galileo mempelajari bidang miring dan gerakan. Ide-ide ini membentuk banyak alat yang kita gunakan hari ini.
Mengapa mesin sederhana untuk anak penting
Permainan langsung membangun intuisi fisik tentang gaya. Anak-anak belajar kata-kata, mengukur perubahan, membuat prediksi, dan menguji ide. Mesin majemuk menggabungkan bagian. Misalnya, gunting adalah tuas ditambah baji. Sepeda menggabungkan roda, poros, dan tuas.
Coba pertanyaan ini
- Apa yang berubah ketika kita memindahkan titik tumpu?
- Apakah terasa lebih mudah? Di mana beban berada?
- Berapa banyak segmen tali yang menahan cangkir?
Baca atau dengarkan cerita tentang Mesin Sederhana sekarang: Untuk usia 3-5 tahun, Untuk usia 6-8 tahun, Untuk usia 8-10 tahun, dan Untuk usia 10-12 tahun.
Akhirnya, temukan halaman konsep Mesin Sederhana lengkap di Storypie untuk lebih banyak sumber daya dan cerita. Kunjungi Storypie untuk menjelajah dan mendengarkan.
