Инженерный вызов: механика без границ
Интеллектуальная викторина «Инженерный вызов: механика без границ» посвящена Дню инженера-механика и направлена на развитие технического и логического мышления детей в возрасте 10–17 лет. Участникам предстоит проверить свои знания в области механики, физики и робототехники, решить инженерные задачи и выявить ошибки в работе механизмов.
Инженеру необходимо поднять тяжёлый груз, прикладывая как можно меньшую силу. Какой из перечисленных механизмов позволит это сделать при подходящем соотношении плеч?
Неподвижный блок.
Рычаг.
Зубчатое колесо без изменения передаточного отношения.
Зубчатое колесо без изменения передаточного отношения.
Почему шестерни в механизмах часто делают с разным количеством зубьев?
Почему шестерни в механизмах часто делают с разным количеством зубьев?
Чтобы изменять скорость вращения и крутящий момент.
Чтобы полностью устранить трение.
Чтобы механизм не нуждался в смазке.
Какой механизм преобразует вращательное движение в поступательное?
Зубчатая передача.
Кривошипно-шатунный механизм.
Маховик
Подшипник качения.
Почему колёса автомобилей и роботов часто оснащают протектором?
Чтобы увеличить массу колеса.
Чтобы уменьшить силу тяжести
Чтобы улучшить сцепление с поверхностью в соответствующих условиях.
Чтобы полностью устранить сопротивление движению.
Какой элемент механизма предназначен прежде всего для уменьшения трения между вращающимися деталями?
Подшипник
Пружина
Шатун
Маховик
Инженер хочет увеличить крутящий момент на выходном валу редуктора. Что обычно нужно сделать, если мощность двигателя приблизительно постоянна и потерями можно пренебречь?
Увеличить выходную скорость вращения
Уменьшить выходную скорость вращения
Убрать все зубчатые колёса.
Увеличить температуру двигателя
Почему металлическая деталь может разрушиться даже в том случае, если нагрузка на неё не превышает допустимого значения для однократного нагружения?
Из-за усталости материала при многократных циклах нагружения.
Из-за отсутствия силы тяжести.
Из-за того, что металл перестаёт проводить электрический ток.
Из-за обязательного увеличения массы детали.
Из-за обязательного увеличения массы детали.
Свинец.
Алюминиевый сплав.
Обычный бетон.
Чугун независимо от конструкции и условий работы.
Механический подъёмник. Инженер создаёт подъёмник для лаборатории. Масса груза составляет 100 кг. Груз поднимают с помощью идеального подвижного блока, который позволяет получить выигрыш в силе в два раза. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с². Вопрос: какую силу необходимо приложить к верёвке для равномерного подъёма груза?
100 Н
250 Н
500 Н
1000 Н
Робот на колёсах Робот движется по ровному полу. Диаметр его колеса составляет 10 см. Колесо совершает 5 полных оборотов без проскальзывания. Вопрос: какое расстояние приблизительно проедет робот?
0,5 м.
1,57 м.
3,14 м.
5 м.
Почему робот буксует? Робот с колёсным приводом должен подняться по наклонной поверхности. На ровном полу он движется нормально, но на наклонной поверхности колёса начинают вращаться, а робот почти не перемещается. Вопрос: какая причина наиболее вероятна?
Двигатель обязательно сломался.
Сила сцепления колёс с поверхностью недостаточна.
Сила тяжести исчезла.
Колёса стали вращаться без участия двигателя.
Инженерный расчёт мощности Электродвигатель поднимает груз массой 20 кг на высоту 5 метров за 10 секунд. Принять g = 10 м/с² и считать, что потерь энергии нет. Вопрос: какую механическую мощность развивает двигатель?
50 Вт
100 Вт
200 Вт
1000 Вт.
Что не приведёт к повышенному износу зубчатой передачи?
Недостаточная смазка.
Неправильное взаимное расположение валов.
Неправильное взаимное расположение валов.
Правильно подобранная смазка и корректная установка.
Какой фактор неважен при проектировании колёсного робота?
Центр тяжести
Коэффициент сцепления колёс с поверхностью.
Передаточное отношение привода.
Только внешний вид корпуса
В каких единицах измеряется сила?
В каких единицах измеряется мощность?
Как называется отношение угловой скорости входного вала к угловой скорости выходного вала?
Как называется деталь, преобразующая электрическую энергию в механическую?
Как называется отношение полезной выходной мощности к затраченной входной мощности?
Как называется сила, препятствующая относительному движению соприкасающихся поверхностей?