LEGO® MINDSTORMS® Education
LEGO® MINDSTORMS® Education Lezione di scienze — Attrito 1 Valori chiave per l’apprendimento
Risorse necessarie
Gli alunni potranno: • Capire come simulare una situazione reale su come i veicoli e gli oggetti risalgono un pendio. Essere in grado di capire il principio secondo cui l’attrito, • il peso e il centro di gravità hanno un effetto sugli oggetti. • Programmare una scatola di comando che accende due motori e fa salire il robot su un piano inclinato.
• Set Base LEGO MINDSTORMS Education • Un piano inclinato regolabile • Un misto di materiali da mettere sul piano ®
®
inclinato in modo da ottenere superfici diverse, ad esempio sabbia, carta, moquette e un tappetino di gomma
Programma della lezione Connessione Quando si fa salire o scendere un veicolo o un oggetto su un piano inclinato è necessario tenere in mente diversi fattori, ad esempio la gravità e l’attrito. Un veicolo particolarmente grande potrebbe ribaltarsi quindi è essenziale disegnare unità potenti con un centro di gravità basso. Questo principio è anche valido per i grossi camion che attraversano i ponti in condizioni atmosferiche molto ventose. Costruzione
• Impiegate 10 minuti usando un piano inclinato a 20° per programmare il robot in modo che possa salire l’inclinatura. Si consiglia di costruire l’unità LEGO® MINDSTORMS® Education seguendo le istruzioni dell’opuscolo dato in dotazione.
• Prendete nota dei cambiamenti continui dell’angolo fino a che l’NXT non riesce più a salire. Riflessione
• Qual era l’angolo più acuto del ripiano che il robot poteva salire? • Perché ha cominciato a retrocedere? • L’unità ha perso l’equilibrio? • Che tipo di problema avete incontrato e come siete riusciti a superarlo? Continuazione Cambiate l’angolo del pendio e ripetete la fase di costruzione. Ripetete l’intera procedura fino a che il robot non riuscirà più a salire. Cosa si potrebbe fare per migliorarne le capacità? Prendete in considerazione se conviene cambiare:
• Le ruote • La ruvidezza della superficie • La progettazione generale del robot per far sì che abbia un centro di gravità più basso • Aggiungere un peso addizionale all’NXT Il robot non potrà più muoversi per una di due possibili ragioni. La prima è il suo peso paragonato all’attrito delle ruote sulla superficie (questo potrebbe incoraggiare una discussione sulle varie superfici e i materiali delle ruote) e dato che il peso potrebbe rappresentare un fattore importante per l’incapacità di salire sul pendio, la possibilità di aggiungere la massa risolverebbe il problema. La seconda possibilità è che l’unità perde l’equilibrio – questo fatto dovrebbe incoraggiare discussioni sui possibili vantaggi di un centro di gravità più basso, una base più larga della ruota e motori ad ingranaggio.
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