Ο θαυμαστός κόσμος των γραναζιών


Διαδραστικό εργαστήριο κατασκευής του Μηχανισμού των Αντικυθήρων και άλλων εφαρμογών.


Τα γρανάζια βρίσκονται παντού στην καθημερινότητά μας: στο αυτοκίνητο, στο ποδήλατο, σε παιχνίδια, ρολόγια, μοτέρ, ηλεκτρικές συσκευές, ακόμα και στη φύση. Στον υπολογιστή μας, αν κάτι ρυθμίζεται, συνήθως απεικονίζεται με γρανάζια. Ο αρχαιότερος υπολογιστής, ο μηχανισμός των Αντικυθήρων, είναι μια συστοιχία γραναζιών.

Αυτό που κυρίως ξέρουμε για τα γρανάζια, είναι ότι μεταφέρουν κίνηση και ενέργεια σε μηχανικές εφαρμογές. Γνωρίζουμε όμως ότι μπορούμε να κάνουμε μαθηματικά, φυσική, αστρονομία και γεωμετρία με τα γρανάζια;

Σε αυτή τη διαδραστική δραστηριότητα θα δούμε και θα κατασκευάσουμε μόνοι μας διάφορα «εργαλεία» με βάση τα γρανάζια προχωρώντας από το απλό στο σύνθετο. Θα περπατήσουμε στα χνάρια του κατασκευαστή του μηχανισμού των Αντικυθήρων, του Αρχιμήδη, του Πυθαγόρα, του Fibonacci, του Pascal κ.ά.. Σκοπός μας είναι η εξοικείωση με άγνωστες πτυχές μηχανικής, μαθηματικών και προγραμματισμού, μέσω ενός νέου και πρωτότυπου εκπαιδευτικού παιχνιδιού, εμπνευσμένου από την αρχαία τεχνολογία, για σύγχρονους μαθητές και φοιτητές.

Αναλυτικά θα πειραματιστούμε και θα μελετήσουμε:

  • Μετάδοση κίνησης με γρανάζια
  • Εξωτερικά και εσωτερικά γρανάζια
  • Μελέτη φοράς περιστροφής
  • Εξελιγμένα γρανάζια και άλλες μορφές γραναζιών
  • Σχέση μετάδοσης
  • Θεώρημα ταχύτητας και ισχύος
  • Μαθηματικές πράξεις με γρανάζια
  • Υπολογισμός του "π"
  • Ακολουθώντας τα βήματα των Πυθαγορείων, Αρχιμήδη, Pascal, Fibonacci κλπ.
  • Εισαγωγή σε ιδέες προγραμματισμού και parallel computing με χειροπιαστά αντικείμενα και όχι αφηρημένες έννοιες
  • Περιοδικές κινήσεις και φαινόμενα
  • Θεωρία επικυκλίων
  • Αρχή λειτουργίας ενός πλανηταρίου (σφαίρα του Αρχιμήδη)
  • Σύντομη εισαγωγή της φιλοσοφίας του μηχανισμού (αστρονομία-μαθηματικά)
  • Μελέτη του μηχανισμού των Αντικυθήρων από τους μαθητές
  • Κατασκευή του μηχανισμού των Αντικυθήρων από την κάθε ομάδα
  • Μόνο η φαντασία σου μπορεί να σε περιορίσει σε αυτό το εκπαιδευτικό παιχνίδι!