ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ ΙΔΕΕΣ ΓΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΤΙΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ 1. κατασκευαστικά Συστήματα (Δομές) 2. Ηλεκτρισμός Ηλεκτρονικά - Ενέργεια 3. Μηχανισμοί (οι ενότητες Τεχνολογία Υλικών, Τεχνολογία ελέγχου και Σχεδιασμός, καλύπτονται διαθεματικά μέσα από τις πιο πάνω ενότητες) Επεξεργασία Μετάφραση Ειρήνη Πετράκη Ειρηναίος Παττής 2013-2014 1

1.ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (ΔΟΜΕΣ) 1.1. Δομές με δοκούς βεντάλια Γεωμετρικά στερεά «Ρολάρουμε» το χαρτί σε διάφορα μεγέθη σωλήνα Γόμα ή αυτοκόλλητη ταινία Αφού τοποθετήσουμε δύο στήλες βιβλία σε απόσταση 15 περίπου εκατοστών, δοκιμάζουμε πρώτα την αντοχή ενός επίπεδου φύλλου χαρτιού και μετά πειραματιζόμαστε με την αντοχή «φορμαρισμένων» χαρτιών, όπως αυτά τις εικόνας. Ξύλινη ράβδος ή μολύβι Γόμα ή αυτοκόλλητη ταινία Πατούμε με ένα κουτάλι για καλύτερη εφαρμογή της γόμας Χαρτί Τρύπημα με εφαρμοστή κουμπιών Επιπεδωμένη άκρη Αφαιρούμε άκρα που δεν είναι ίσια Οι δομές αυτού του είδους μπορούν να δοκιμαστούν σε σχέση με την αντοχή τους με βάρη. Εναλλακτικά, τέτοιες τρισδιάστατες δομές κατασκευάζονται πολύ εύκολα με καλαμάκια και καθαριστές πίπας 2

1.2. Δομές τύπου «κοχύλι» (κέλυφος) Επειδή γύρω μας υπάρχουν και πολλές δομές (κατασκευές) τύπου «κοχυλιού» μπορείτε να δοκιμάσετε να φτιάξετε τέτοιες δομές με χαρτόνι. Κόψετε πάνω στις συνεχόμενες γραμμές και χαράξετε στις διακεκομμένες. Χρησιμοποιήστε γόμα τύπου στικ ή άσπρη γόμα για να κολλήσετε τις άκριες. Ρωτήστε τα παιδιά για ποιο σκοπό θα μπορούσε να κατασκευάστηκε αυτή η δομή και προσθέστε σχεδιαστικά χαρακτηριστικά και σχετική διακόσμηση. 3

1.3. Δομές με ξύλινο σκελετό 1.3.1. Δομές με ξύλινο σκελετό δύο διαστάσεων Στερεές δομές μπορείτε να κατασκευάσετε με τις λωρίδες ξύλου (10mm X10mm) και τα χάρτινα τριγωνάκια σύνδεσης (4Χ4 εκ). Χρήσιμα εργαλεία σε αυτή την κατασκευή είναι η πλαστική γωνιά σύνδεσης και εναλλακτικά η μεταλλική γωνιά. Τοποθετήστε μικρή ποσότητα άσπρης γόμας στο πάνω μέρος του ξύλου. Κολλήστε το πρώτο τριγωνακι με άσπρη λίγη ποσότητα άσπρης γόμας στις δύο κάθετες πλευρές του τριγώνου. Τοποθετήστε το τρίγωνο στην ένωση. Αφού αναποδογυρίσετε, κολλήστε άλλο τριγωνάκι με τον ίδιο τρόπο στην πίσω πλευρά. ΔΕΙΤΕ ΟΛΗ ΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΠΛΑΙΣΙΟΥ : Ιστοσελίδα Υ.Π.Π./ Εκπαιδευτικό Υλικό/ Σχεδιασμός και Τεχνολογία/ Εργαλεία / Βιντεοπαρουσιάσεις εργαλείων/ Βοηθητική γωνιά σύνδεσης. 4

1.3.2 Δομές με ξύλινο σκελετό τριών διαστάσεων Με δύο επίπεδα πλαίσια, 4 ξυλάκια για ύψος (όρθια στηρίγματα) και χάρτινα τριγωνάκια 5Χ5 εκ. συναρμολογούμε δομή τριών διαστάσεων. Χάρτινο τριγωνάκι 5Χ5 εκ. Προσθέστε άσπρη γόμα Διπλώστε στην κάθετη διαγώνιο Κολλήστε εξωτερικά στο έξω μέρος της γωνιάς Προσθέστε άσπρη γόμα στο κάτω μέρος των ξύλων ύψους και κρατήστε λίγο μέχρι να σταθεροποιηθούν του πλαισίου Επαναλαμβάνοντας την ίδια διαδικασία για το δεύτερο πλαίσιο, ολοκληρώνουμε την δομή. Εναλλακτικά για κατασκευή «κουτιού», κατασκευάστε 4 πλαίσια και κολλήστε τα μεταξύ τους 5

1.4. Άλλες δομές τριών διαστάσεων Γέφυρα με δοκό πεζόδρομος Γέφυρα με αλληλοεπικάλυψη (σπιρτόκουτα) Σκαλιά με lego ή σπιρτόκουτα. Αρθρωτή γέφυρα Χάρτινο υποστήριγμα Σπιρτόκουτα κολλημένα σε μια χάρτινη λωρίδα Γέφυρα αψίδα Κρεμαστή γέφυρα με πλαστικό κόριφλουτ Γέφυρα με σχοινιά Εσωτερικό του σπιρτόκουτου Κρεμαστή γέφυρα δοκό Σπιρτόκουτα που ενώνονται εσωτερικά φτιάχνουν μια στερεή δομή Ρολό χαρτιού κουζίνας Ξυλάκια παγωτού για ενίσχυση (τριγωνισμός) Μικρότερα ρολά χαρτιού, κόβονται και χρησιμοποιούνται εσωτερικά, για επέκταση του στηρίγματος Λωρίδες ξύλου 1Χ1εκ. Στήριγμα γέφυρας 6

7

1.5. Δομές από χαρτί Διπλώνοντας ένα χαρτόνι Α4 (ΣΧ1) και ψαλιδίζοντας στη τσάκιση, όπως φαίνεται στο σχ. 2, δημιουργούμε εσωτερικά στηρίγματα για τρισδιάστατες φιγούρες στο εσωτερικό. Με παρόμοιο τρόπο (κόψιμο και λύγισμα) μπορούμε να δημιουργήσουμε πολλές διαφορετικές ιδέες. χάρτινο τρίγωνο 1. σχίζουμε την κάρτα Διπλώνουμε στη μέση και κολλούμε στις άκριες αφού τις διπλώσουμε τριγωνικά. 2.διπλώνουμε τη λωρίδα. 3. περνούμε την λωρίδα μέσα από σχισμή και τραβούμε Χάρτινη λωρίδα με τσάκιση σε κάθε άκρο Κολλώ τα άκρα στην κάρτα τσάκιση σε κάθε πεταλούδα Φιγούρα που ανεβοκατεβαίνει με λωρίδα χαρτιού Κολλώ τα άκρα στην κάρτα τσάκιση σε κάθε Άνοιγμα στη βάση της κάρτας Φιγούρα που περιστρέφεται σε κύκλο 8

2. ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΗΛΕΚΛΤΡΟΝΙΚΑ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ 2.1 Κατασκευές με απλό ηλεκτρικό κύκλωμα Απλό κύκλωμα με μοτέρ Κύκλωμα με λάμπα και διακόπτη Κύκλωμα σε παράλληλη σύνδεση Απλό φαναράκι Σπάτουλα ή ξυλάκι παγωτού ή ρολό για βάση μπαταριοθήκη με 1 ή 2 ΑΑ μπαταρίες Διακόπτης πίεσης (on-off) Λαμπάκι σε βάση λάμπας Καλώδια σύνδεσης Φάρος Διακόσμηση με βότσαλα ή κοχύλια Πλαστικό διάφανο ποτηράκι Πλαστικά καρούλια ή ρολό από χαρτί κουζίνας Μπαταριοθήκη (σύνδεση σε απλό ηλεκτρικό κύκλωμα). Αν χρησιμοποιήσετε λαμπάκι πυρακτώσεως θα αναβοσβήνει!) Βάση: Τροχός ή πλαστικό κόριφλουτ ή άλλο σκληρό χαρτόνι από χαρτοκιβώτιο Κουτί παπουτσιών με θαλασσινή διακόσμηση (φόντο) Χάρτινες φιγούρες γλάρων σε νήμα Κουτί από αλάτι ή γάλα 9

Άλλες ιδέες με απλό ηλεκτρικό κύκλωμα και λαμπάκι (φως) ή βομβητή (ήχο) Κουτί κλόουν Καθαριστές πίπας ή άλλο «άχρηστο υλικό» Φωτάκια σε παράλληλη σύνδεση (βλ. σελ. 9) Περιπολικό ή ασθενοφόρο Καπάκι Ξυλάκι Βάση από κουτιά Βλ. τροχούς σελ. 19 μπαταριοθήκη σε απλό κύκλωμα Ανεμιστηράκια Βάση από ξύλο ή σπάτουλα ή ρολό άλλο «άχρηστο υλικό» Στερεώνουμε το μοτέρ στη κορυφή του κυλίνδρου, ώστε να εξέχει μόνο ο έλικας Χαράζουμε λίγο τον κύλινδρο και περνάμε το διακόπτη στερεώνοντάς τον στο εξωτερικό του κυλίνδρου To κύκλωμα συγυρίζεται στο εσωτερικό Μοτέρ με έλικα Μπαταριοθήκη Διακόπτης 10

Ιστός σημαίας με μοτέρ μείωσης ταχύτητας Ξύλο με τρύπα στο πάνω μέρος (αρίδα 4.5 mm)για πέρασμα άξονα με τροχαλία Τροχαλία Νήμα Μοτέρ μείωσης ταχύτητας Μπαταριοθήκη Διακόπτης on off on (αντιστροφή της κίνησης του μοτέρ) βλ.σελ.15 Απλό σύστημα συναγερμού Συνδετήρες καλωδίων Καλώδια Ανάμεσα στο μανταλάκι μπαίνει το κομματάκι χαρτιού ή κόριφλουτ το οποίο όταν μετακινείται θα ενεργοποιεί το σύστημα (θα κλείνει το κύκλωμα) Βομβητής Διακόπτης Μανταλάκι με αυτοκόλλητη χάλκινη ταινία ή ασημόχαρτο στην ένωση των καλωδίων για πιο καλή επαφή Βάση 11

Φώτα τροχαίας Αυτοσχέδιος διακόπτης (κόριφλουτ, πεταλούδες, συνδετήρας γραφείου Κύκλωμα σε παράλληλη σύνδεση Βάση πλαστικού κόριφλουτ Τα λαμπάκια βάφονται με μαρκαδόρους Βάση από κομμάτια ξύλου Με κροκοδειλάκια υπάρχει δυνατότητα σύνδεσης σε κουτί ελέγχου Egg Box 12

Παιχνίδι Σταθερού χεριού Μονόκλωνο ακάλυπτο καλώδιο Βομβητής ή λάμπα Μπαταριοθήκη Το χερούλι κατασκευάζεται από μονόκλωνο ακάλυπτο καλώδιο το οποίο μπορεί να καλυφθεί στη λαβή είτε με καλαμάκι, είτε με πλαστικό διάφανο σωλήνα, είτε με καλαμάκι, είτε με καθαριστές πίπας Καλώδιο και μονόκλωνο καλώδιο είναι συνδεδεμένα με συνδετήρα καλωδίου ή χαρτότελα Βάση από χαρτόκουτο, ξύλο (κόντρα πλακέ ή σέλοτεξ) ή φύλλο αφρώδους πολυστερίνης ή κοριφλουτ Για καλύτερη εφαρμογή του μονόκλωνου καλωδίου μπορούμε να το περάσουμε σε τροχό ή καρούλι ή ξυλάκι με μικρή τρύπα από αρίδα 2-3 mm 13

Παντογνώστης Μπροστινή όψη Πισινή όψη Μπαταριοθήκη Συνδετήρες τύπου πεταλούδας Βομβητής ή λάμπα Βάση από χαρτόκουτο, ξύλο (κόντρα πλακέ ή σέλοτεξ) ή φύλλο αφρώδους πολυστερίνης ή κοριφλουτ Ακροδέκτες (κροκοδειλάκια ή καλώδια ενωμένα σε πεταλούδα Απλό ανοικτό ηλεκτρικό κύκλωμα με δύο ακροδέκτες Στην πίσω πλευρά γίνονται οι συνδέσεις των καλωδίων με τις πεταλούδες Εναλλακτική ιδέα 14

2.2. Αυτοσχέδιοι διακόπτες Απογυμνωμένο καλώδιο εφαρμοσμένο σε συνδετήρες τύπου «πεταλούδας» Χαρτόνι άσπρο γκρίζο ή πλαστικό κόριιφλουτ Πλαστικό φύλλο κόριφλουτ (στερεό και χωρίς βάση) Ξύλο ή πλαστικό κόριφλουτ ή φύλλο αφρώδους πολυστερίνης Πλαστικό φύλλο κόριφλουτ Καλώδια με απογυμνωμένη άκρη Κομματάκια από ασημόχαρτο κολλημένα με άσπρη γόμα πάνω από το απογυμνωμένο καλώδιο Λυγίζοντας το συνδετήρα γραφείου ελαφρώς προς τα πάνω, έχουμε ένα απλό διακόπτη «πίεσης» (on off) Λυγισμένο συνδετήρα γραφείου για χερούλι Το καλώδιο τυλιγμένο σφικτά κάτω από την πινέζα. Λωρίδα ξύλου πινέζα Σπρώξιμο Συνδετήρας τύπου «πεταλούδας» Στροφή Λωρίδες από πλαστικό φύλλο κόριφλουτ ή αφρώδη πολυστερίνη 15

2.3. Σύνδεση διακόπτη on off με εναλλαγή Κύλινδρος από ρολό ή καρούλι με λωρίδες από ασημόχαρτο ή χάλκινη αυτοκόλλητη ταινία Καλώδια με απογυμνωμένα άκρα εφάπτονται στον διακόπτη Στερέωση καλωδίων με αυτοκόλλητη ταινία Περιστρέφοντας ο διακόπτης λειτουργεί συνεχόμενα on off 2.4. Σύνδεση διακόπτη on off - on (μπρος πίσω) ΜΠΑΤΑΡΙΟΘΗΚΗ ΜΟΤΕΡ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ 16

2.5. ΕΝΕΡΓΕΙΑ Οχήματα με δυναμική ελαστική ενέργεια Όχημα που κινείται με ελαστική ενέργεια (λαστιχάκι ) Το λαστιχάκι στερεώνεται στη μια πλευρά σε άξονα (τέλι που είναι σφηνωμένο σε έλικα) και στην άλλη σε βελόνα. Περιστρέφουμε τον έλικα και απελευθερώνουμε ώστε να κινηθεί το όχημα Ρομπότ Το λαστιχάκι στερεώνεται στη μια πλευρά στο αμάξωμα και στην άλλη δένεται σφικτά (ώστε να μην περιστρέφεται) στον άξονα. Κυλώντας το όχημα προς τα πίσω, το λαστιχάκι τυλίγεται στον άξονα έτσι ώστε όταν απελευθερωθεί να κινηθεί προς τα μπρος. Λάστιχο Όχημα που κινείται με ελαστική ενέργεια (μπαλόνι) Το μπαλόνι στερεώνεται καλά στο καλαμάκι με χαρτότελα Καλαμάκι σε κομμάτι πολυστερίνης ή μικρό κουτί Λάστιχο Το κάθε άκρο στερεώνεται στη βάση του ρομπότ με πεταλούδα Μηχανισμός για κίνηση του ρομπότ με λαστιχάκι περασμένο σε τροχό ή καρούλι Βάση από χαρτί μοντέλων ή κόριφλουτ Οχήματα με αιολική ενέργεια πανί από χαρτόνι ή από κόριφλουτ Καρούλι ή τροχός Βάση από χαρτί μοντέλων ή κόριφλουτ βλ.σε.19 για τροχούς ) 17

Καταπέλτης με απλά υλικά Στερεώνουμε λαστιχάκι σε βάση ξύλου (σε βελόνα) ή σε βάση κόριφλουτ Με κουταλάκι ή σπάτουλα και καπάκι κατασκευάζουμε τη θέση για την μπάλα Περιορίζουμε την κίνηση του μοχλού εκτίναξης με τέλι ή ξυλάκι Μανταλάκι, σπάτουλα και καπάκι από μπουκάλι Καταπέλτης με μολύβια και λαστιχάκια «Ηλιακές» κατασκευές 18

3. 1. ΤΡΟΧΟΙ -ΤΡΟΧΑΛΙΕΣ Όχημα με τροχαλίες και ηλεκτρικό κινητήρα 3. ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ Σχ.6 Κατασκευάζουμε αρχικά ένα ξύλινο πλαίσιο όπως στο σχ.1 (βλ. σελ.4). Τοποθετούμε χάρτινα τριγωνάκια (αφού τρυπηθούν με εφαρμοστή κουμπιών) για να περάσουν οι άξονες, σχ.2 και 3 (δες κι άλλες λύσεις στη σελ. 10). Στον ένα άξονα περνάμε (σφηνώνουμε) μια τροχαλία περίπου στο κέντρο του (σχ.4).εναλλακτικά η τροχαλία μπαίνει πίσω από ένα τροχό (βλ.σχ. 7) Για τροχούς επιλέγουμε ξύλινους, χάρτινους, πλαστικούς, καπάκια κ.α. (βλ.σελ 10). Προσθέτουμε στη βάση ένα επιπλέον ξύλο ως βάση του μοτέρ (βιδώνουμε ή κολλούμε με ζεστή γόμα τη μεταλλική βάση του μοτέρ στη μια άκρη σχ. 6. Σχ.7) Ενδεικτική κάτοψη οχήματος. 19

ΕΠΙΛΟΓEΣ ΓΙΑ ΤΡΟΧΟΥΣ ΧΟΑΝΕΣ ΓΙΑ ΑΞΟΝΕΣ Τρύπημα ξύλου με χειροτρύπανο (αρίδα 4.5 ή 4,8 mm) Ξύλινα ή πλαστικά μανταλάκια Κουτί ή βάση από «χαρτί μοντέλων» (techcard) με προκατασκευασμένες τρύπες. Χάρτινα τριγωνάκια Καλαμάκια( στερεωμένα με αυτοκόλλητη ταινία) Το μοτέρ και η τροχαλία συνδέονται με λαστιχάκι (ιμάντα) για μετάδοση της κίνησης Μεγαλύτερη τροχαλία (πλαστική ή ξύλινη) Μοτέρ 1.5-3 v Μικρή τροχαλία μοτέρ Το καλώδιο περνά μέσα από την τρύπα και μετά τυλίγεται γύρω γύρω. Μικρή τροχαλία μπαίνει σπρώχνοντας στο μοτέρ. 20

Όχημα με διπλό σύστημα τροχαλιών και ηλεκτρικό κινητήρα κάτοψη Τρύπημα με λεπτή αρίδα 2mm για βίδωμα βάσης μοτέρ Τροχός Πλαστικός σωλήνας για συγκράτηση άξονα Βάση μοτέρ τροχαλία Θέσεις (τρύπες) για άξονες τροχαλία Πλάγια όψη Διακόπτης Το σύστημα τροχαλιών μειώνει την ταχύτητα του μοτέρ Λαστιχάκι (ιμάντας) Μοτέρ Λαστιχάκι (ιμάντας) Μπαταριοθήκη 21

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΡΟΧΑΛΙΩΝ ΑΡΧΗ 1 η 2 η Η 2 η τροχαλία θα κάνει λιγότερες στροφές το λεπτό (στρ/λ) από την Α. Άρα θα κινηθεί με μικρότερη ταχύτητα. ΑΡΧΗ 1 η 2 η 2 η Η 2 η τροχαλία θα κάνει περισσότερες στροφές το λεπτό (στρ/λ) από την Α. Άρα θα κινηθεί με μεγαλύτερη ταχύτητα. ΑΡΧΗ 2 η 3 η Η 3 η τροχαλία Β θα πολύ λιγότερες στροφές το λεπτό (στρ/λ) από την Α. Άρα θα έχουμε διπλή μείωση της ταχύτητας περιστροφής ΑΡΧΗ 1 η 2 η Η 2η τροχαλία θα περιστραφεί με αντίθετη κατεύθυνση. 22

Βάρκα με σύστημα τροχαλιών και ηλεκτρικό κινητήρα Πτερύγια από φύλλα κόριφλουτ ή αφρώδη πολυστερίνη (ελεύθερη διακόσμηση) Τροχαλία Άδειο μπουκάλι νερού Μοτέρ (μπορεί να χρησιμοποιηθεί και πιο δυνατό μοτέρ (3 6V) Διακόπτης «on off» (για ξεκίνημα και σταμάτημα) ή διακόπτης «on- offon» (για μπρος πίσω κίνηση) Βλ. μικρά μυστικά. Μπαταριοθήκη Ξύλινος άξονας κομματάκι ξύλου 2χ2 εκ. με τρύπα 4 mm στο κέντρο (για άξονα) Λωρίδες πλαστικού κόριφλουτ με πλάτος 2 εκ. και μήκος 4-6 εκ. Η μπουκάλα προτείνεται να έχει ραβδώσεις έτσι που να ευκολύνεται το κόψιμο. ΠΡΟΣΟΧΗ! Το κόψιμο για τα ανοίγματα στο πάνω μέρος της βάρκας γίνεται με μαχαιράκι μόνο από το δάσκαλο! Το άνοιγμα της τρύπας στην μπουκάλα, για τον άξονα γίνεται από το δάσκαλο με ζεστή χαφκιά (κολλητήρι μετάλλων). Εκτός από το διακόπτη εμπορίου που φαίνεται στο σχέδιο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και αυτοσχέδιος διακόπτης σε «τηλεχειριστήριο». Σε τέτοια περίπτωση, προτείνεται τα καλώδια να βγουν από μικρή τρύπα στο πίσω μέρος της βάρκας. Βάρκα αεριωθούμενη με ηλεκτρικό κινητήρα και έλικα Σύνδεση μοτέρ με έλικα σε απλό ηλεκτρικό κύκλωμα με διακόπτη Σύνδεση με αποκόμματα ξύλου ή πλαστικού κόριφλουτ Διακόσμηση με κομμάτια κόριφλουτ (στερεώνονται στην πολυστερίνη με καθαριστές πίπας ή μεταλλικό καλώδιο Κομμάτια πολυστερίνης ή μικρά άδεια πλαστικά μπουκαλάκια νερού Βάση από πολυστερίνη 23

Αεροπλάνα με ηλεκτρικό κινητήρα και έλικα Σύνδεση μοτέρ με έλικα σε απλό ηλεκτρικό κύκλωμα με διακόπτη. Το κύκλωμα συγυρίζεται στο εσωτερικό του ρολού και φαίνεται μόνο ο έλικας και ο διακόπτης σσ Χάρτινος κώνος Διακόπτης Ρολό Μοτέρ / έλικας (μοτέρ 3-6 V ενισχύει την κίνηση του αεροπλάνου) Τροχοί / ξυλάκι (ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται για αποφυγή τριβής) Κόριφλουτ ή αφρώδης πολυστερίνη Διακόπτης Μοτέρ / έλικας Μπουκάλι νερού Προσοχή! Τοποθετούμε τους δύο τροχούς μπροστά και τον ένα πίσω (αντίθετα με πολλά πραγματικά αεροπλάνα) για σωστή ισορροπία (εφόσον το μοτέρ βρίσκεται μπροστά). Κόριφλουτ ή αφρώδης πολυστερίνη τροχοί / ξυλάκι παγωτού (τρύπα με εφαρμοστή κουμπιών) Εναλλακτικά η άτρακτος μπορεί να κατασκευαστεί με κομμάτι πολυστερίνης. Προσοχή χρειάζεται στην τοποθέτηση της μπαταριοθήκης κάτω από τα αεροπλανάκια για σωστή ισορροπία. 24

3. 2. ΤΡΟΧΑΛΙΕΣ Πηγάδι ρολό Άξονας Τροχαλία Κοριφλουτ Εναλλακτικά το χερούλι φτιάχνεται με κόριφλουτ και άξονες Χερούλι με λυγισμένο άξονα Σταθερή βάση Σταθερή βάση Σταθερή βάση Σταθερή βάση Σταθερή βάση Τελεφερίκ νήμα ξύλο κόριφλουτ Γερανός Τροχαλία Καρούλι Τροχαλία Λαστιχάκι Άδεια κουτιά νήμα Ρολό ή κουτί Γάντζος Στρόφαλος Βάση από κόριφλουτ 25

Λούνα Παρκ με συστήματα τροχαλιών για μετάδοση της κίνησης Άξονες ή ξυλάκια για σουβλάκια ή ξυλάκια παγωτού Χειροκίνητο παιχνίδι λούνα- παρκ ή ανεμόμυλος. Τροχαλία σε άξονα που συνδέεται μέσα από το ρολό (σκελετό) με τροχό Λαστιχάκι ή νήμα Ποτηράκια γιαουρτιού ή καπάκια Χάρτινος κύλινδρος (ρολό κουζίνας) Κομμάτι κόριφλουτ Σταθερή βάση Χειροστρόφαλος (βλ. σελ23) Σταθερή βάση Βάση: Κόντρα πλακέ ή σέλοτεξ Χειροκίνητο «καρουζέλ» Σταθερή Ρολό κολλημένο βάση στην τροχαλία τροχαλία Στρόφαλος Βελόνα ή βίδα λαστιχάκι Ξύλινη βάση Μεταλλικές ροδέλες 26

Άλλες ιδέες για χειροκίνητα Λούνα Παρκ Καθίσματα: Χαρτί με νήμα ή κόριφλουτ με καθαριστές πίπας Πλαστικά ή χάρτινα πιάτα ή κομμάτια κόριφλουτ (κυκλικός κόπτης) Σπιρτόκουτα με ξυλάκια παγωτού τρυπημένα για άξονα Άξονες στερεωμένοι σε τροχό (ακίνητοι) Τροχαλίες συνδεδεμένες με λαστιχάκι Ξύλινη βάση Καρούλια που περιστρέφονται ελεύθερα σε κάθετους άξονες και συνδέονται με λαστιχάκι Ξύλινη βάση Ξύλινη δομή τύπου Π με ξύλα 2Χ2 εκ Δοκιμάστε το πείραμα 27

Άλλες ιδέες για χειροκίνητα παιχνίδια Λούνα Παρκ Σε έτοιμο κουτί ή κουτί κατασκευασμένο από ανάπτυγμα (χαρτί ή πλαστικό) ανοίγουμε τρύπες (απέναντι ) για πέρασμα άξονα Κατασκευάζουμε το σύστημα της πιο πάνω εικόνας (2 άξονες, 2 τροχαλίες, 2 τροχούς (κομμάτια κόριφλουτ ή πλαστικά ή χάρτινα πιάτα) και λαστιχάκι Διακοσμούμε ελεύθερα με φιγούρες ή άλλα παιχνίδια που περιστρέφονται με χειροστρόφαλο (σελ.23) Με τον ίδιο τρόπο μπορούμε να φτιάξουμε φιγούρες με κίνηση στα μάτια ή και κινούμενο ιμάντα Πλαστικός σωλήνας για στερέωση άξονα Τενεκεδάκια αναψυκτικού με κολλημένους τροχούς στα δύο άκρα για να περνά ο άξονας Κυματιστό χαρτί Άξονας Ξύλινος άξονας σε τροχαλία για χερούλι 28

Λούνα παρκ με ηλεκτρικό κινητήρα (μοτέρ) Μπαταριοθήκη 29

Το μοτέρ, η μπαταριοθήκη και ο διακόπτης είναι συνδεδεμένα σε απλό κύκλωμα. Το κύκλωμα συνδέεται με λαστιχάκια με το σύστημα τροχαλιών Α και την τροχαλία Β για μείωση της ταχύτητας περιστροφής. Οι τροχαλίες στα συστήματα τροχαλιών είναι κολλημένες στους άξονες. Η χάντρα τοποθετείται για μείωση της τριβής. Προσοχή στο ύψος τοποθέτησης των τροχαλιών! (στο ίδιο περίπου ύψος στους δύο άξονες) 30

Κάστρο με συστήματα τροχαλιών για κινητή πύλη ( μετάδοση κίνησης ) Ανυψωτικός μηχανισμός Άδεια κουτιά για κάστρο Νήμα και τροχαλία Μοτέρ Τροχαλία Γέφυρα από πλαστικό φύλλο κόριφλουτ ή σκληρό χαρτόνι Λαστιχάκι και τροχαλία Το βάρος πρέπει να είναι όσο το δυνατό μικρότερο Μοτέρ Με παρόμοιο τρόπο μπορούμε να φτιάξουμε ένα όχημα που κινείται αντίθετα με την κατεύθυνση του ανέμου! Θυμηθείτε: μικρή τροχαλία Πολυστερίνη ή κόριφλουτ Άξονας μεγάλη τροχαλία Καρούλι 31

3. 3. ΕΚΚΕΝΤΡΑ Είδη έκκεντρων ΕΚΚΕΝΤΡΟ! Ένας μηχανισμός που αλλάξει την περιστροφική κίνηση σε παλινδρομική (μπρος πίσω / πάνω κάτω) Ακόλουθος Κίνηση πάνω - κάτω Έκκεντρο Ενώ ο άξονας με το έκκεντρο περιστρέφεται ο ακόλουθος ανεβοκατεβαίνει Περιστροφή άξονα Παιχνίδια με φιγούρες Ακόλουθος (χάρτινος ή ξύλινος τροχός σε άξονα Άξονας Έτοιμο κουτί Πλαστικός σωλήνας ή χάντρα Φιγούρες έκκεντρο Φιγούρα που τοποθετείται στο πάνω μέρος του ακόλουθου Ξυλάκια παγωτού κολλημένα σε κομματάκι ξύλου Στρόφαλος (ξυλάκι ή κόριφλουτ ή τροχός με μικρό χερούλι από άξονα έκκεντρο 32

Παιχνίδια με φιγούρες Εναλλακτικά, το παιχνίδι με φιγούρες μπορεί να κατασκευαστεί με ξύλινο σκελετό. (βλ.σελ. για δομές) Ο ακόλουθος μπορεί να ευθυγραμμιστεί ανάμεσα σε δύο τρυπημένες λωρίδες ξύλου ή ανάμεσα σε κάθετα κολλημένα τριγωνάκια από σκληρό χαρτόνι ή κόριφλουτ Στρόφαλος Κλόουν με καπέλο που ανεβοκατεβαίνει Ξύλινος άξονας σε τροχό Ξύλινος άξονας σε τροχό για ακόλουθο 33

Παιχνίδια με κινούμενα μέρη Κουτιά έκπληξης Άξονας με ένα έκκεντρο στη μέση Άξονας με δύο έκκεντρα που περιστρέφεται και τα χέρια ή τα πόδια κινούνται πάνω κάτω Βάση από έτοιμο κουτί δημητριακών ή από κομμάτια κόριφλουτ συνδεδεμένα με καθαριστές πίπας Φιγούρα και άκρα από σκληρό χαρτόνι (άσπρο γκρίζο ή κόριφλουτ ) Τα χέρια ή πόδια με κόριφλουτ χαράζονται στο σημείο δίπλωσης για καλύτερη κίνηση Βάση από έτοιμο κουτί χαρτομάντιλων ή από κομμάτια κόριφλουτ συνδεδεμένα με καθαριστές πίπας 34

Ζώα με κίνηση στο κεφάλι ή στην ουρά Σώμα με κυματιστό χαρτί ή άλλο χαρτόνι Ουρά από κόριφλουτ χαράζεται στο σημείο δίπλωσης για καλύτερη κίνηση Ορθογώνια βάση από σκληρό χαρτόνι ή κόριφλουτ με άνοιγμα στη θέση του έκκεντρου Άξονας με έκκεντρο (έτοιμο ή τροχός τρυπημένος έξω από το κέντρο) στη μέση (το οποίο οδηγεί την ουρά) Βάφουμε και διακοσμούμε ελεύθερα με ποικίλα υλικά (βαμβάκι, μαλλί, καθαριστές κ.α.) Χάρτινη λωρίδα για γλώσσα στερεωμένη στον άξονα (μεταδίδει την κίνηση) Χάρτινο κεφάλι κολλημένο μόνο στην άκρη του κουτιού - σώματος (σαν μεντεσές) με αυτοκόλλητη ταινία Χερούλι για στρόφαλο Άξονας από σύρμα (τέλι) Άνοιγμα για γλώσσα Πόδια από διπλωμένο σκληρό χαρτόνι (άσπρο γκρίζο) ή ξύλο Βάση από έτοιμο κουτί Εναλλακτικά αντί για έκκεντρο χρησιμοποιούμε λυγισμένο μέταλλο ( μονόκλωνο καλώδιο) 35

3. 4. ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Υδραυλικό σύστημα με δύο έμβολα Πιέζοντας μεγαλύτερη σύριγγα (έμβολο) προς μικρότερο η κίνηση στο δεύτερο έμβολο είναι μεγαλύτερη Μπαλόνι στερεωμένο με λαστιχάκι ή χαρτότελα στον πλαστικό διάφανο σωλήνα Πιέζοντας μικρότερη σύριγγα (έμβολο) προς μικρότερο η κίνηση στο δεύτερο έμβολο είναι μικρότερη Μπαλόνι στερεωμένο με λαστιχάκι ή χαρτότελα στον πλαστικό διάφανο σωλήνα Μερικές ιδέες που μπορεί να λειτουργήσουν με αυτά τα συστήματα. «Ποντικόσπιτο» Κίνηση σε κεφάλι χελώνας Φιγούρες που ανεβοκατεβαίνουν Η σύριγγα τοποθετείται στο πίσω μέρος ενός ξύλου ή κουτιού (σπιρτόκουτου) ώστε να είναι σταθερή. Η φιγούρα που κινείται στερεώνεται με ζεστή γόμα στο πάνω μέρος του εμβόλου 36

Ανυψωτικοί μηχανισμοί Με σύστημα δύο εμβόλων μπορούμε να κατασκευάσουμε ανυψωτικούς μηχανισμούς Έμβολο 2 Έμβολο 1 Χαρτότελα (κινητή σύνδεση) Δύο κομμάτια από ξυλάκι παγωτού τοποθετούνται ως οδηγοί. Λωρίδες ξύλου Έμβολο που στερεώνεται στο κάθετο ξύλο με αυτοκόλλητη ταινία και εφάπτεται στο οριζόντιο ξύλο Πλαστικός διάφανος σωλήνας με νερό ή αέρα Η σύριγγα εφάπτεται Έμβολο 1 (σύριγγα) Το πάνω μέρος της σύριγγας στερεώνεται με ζεστή γόμα στο ξύλο (σπρώχνει κάτω) Διακόσμηση με κολλητικές ταινίες ή μαρκαδόρους Ξύλο για ακινητοποίηση Άξονας κινείται άνετα μέσα σε τρύπα ξύλου (5mm). Στερέωση στα άκρα με Βάση με επαναχρησιμοποιήσιμα υλικά Πλαστικός διάφανος σωλήνας με νερό ή αέρα Νήμα Ταινία Συνδετήρας τύπου Πεταλούδα 37 Λωρίδα χαρτονιού Προσθέτουμε λίγο βάρος στη φιγούρα

Φορτηγό με ανυψωτικό μηχανισμό Κουτί ή κόριφλουτ Κουτί παπουτσιών Βάση από χαρτόνι ή κόριφλουτ μπαλόνι Βλ. λύσεις με τροχούς σελ. 20 Σύστημα με έμβολο και μπαλόνι Έμβολα Στερέωση εμβόλων στο αμάξωμα με αυτοκόλλητη ταινία Κινητή σύνδεση με αυτοκόλλητη ταινία Εναλλακτική θέση για έμβολο (πιο δύσκολη η κίνηση) Αξιοποίηση «άχρηστου» υλικού για αμάξωμα Βλ. λύσεις για τροχούς σελ.20 Μπαταριοθήκη Βομβητής Αυτοσχέδιος διακόπτης με σύστημα εμβόλων (σύστημα συναγερμού) κόριφλουτ Ασημόχαρτο ή χάλκινη αυτοκόλλητη ταινία 38

Φιγούρα που ανεβοκατεβαίνει σε καμινάδα ή δέντρο Κάδος με καπάκι που ανοιγοκλείνει Το έμβολο εφάπτεται σε ξυλάκι παγωτού ή ξυλάκι το οποίο είναι ενωμένο με τη φιγούρα Χρησιμοποιούμε δύο έμβολα όπως φαίνεται πιο κάτω.. για σύνδεση πλαστικών σωλήνων Κίνηση σε πρόσωπο Κουτιά λωρίδα κόριφλουτ ενωμένη με έμβολο στο πίσω μέρος σπρώχνει τη γλώσσα προς τα έξω Πώς θα μπορούσαν να ανάβουν τα μάτια αξιοποιώντας υδραυλικό σύστημα; 39

Κουτί έκπληξη Πιέστε για να ανοίξει το κουτί Φιγούρα κολλημένη στο έμβολο σωλήνων Αν το κουτί είναι σχετικά μικρό, Το έμβολο τοποθετείται στο κάτω μέρος του κουτιού Ενώνουμε την πρώτη σύριγγα (Σ1) με το διαφανη πλαστικό σωλήνα Μέσα σε μια λεκάνη με νερό γεμίζουμε τη σύριγγα και το σωλήνα (υδραυλικό σύστημα) Πιέζουμε το έμβολο μέχρι που να αφαιρεθεί ο αέρας Ξαναγεμίζουμε τη σύριγγα και το σωληνα ώστε να μην υπάρχει αέρας μέσα. Τέλος ενώνουμε τη δεύτερη σύριγγα (Σ2) ενώ είναι κλειστή στην άλλη άκρη του σωλήνα (Α2) Το σύστημα λειτουργεί και με αέρα (πνευματικό σύστημα) 40

3. 5. ΜΟΧΛΟΙ 1. Παράλληλη κίνηση 2. Αλλαγή της θέσης στερέωσης της μόνιμης σύνδεσης 3. Παράλληλη κίνηση σε δύο πλευρές 4. Χρήση ορθής γωνίας 5. Κίνηση με ορθογώνιο τρίγωνο γωνίας 6. Δύο αντίθετες κινήσεις 41

ΜΟΧΛΟΣ ΜΕ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ Ή ΑΝΤΙΘΕΤΗ ΚΙΝΗΣΗ Σύστημα με δύο κάθετους μοχλούς στερεωμένους σε απλή βάση Σκληρό χαρτόνι ή κόριφλουτ Συνδετήρας τύπου πεταλούδα στερεωμένη στη βάση (μόνιμη σύνδεση ) Κινητή σύνδεση (πεταλούδα ενώνει τις δύο λωρίδες) Ξύλο Πεταλούδες Τραβώ ή σπρώχνω Μόνιμη σύνδεση (πεταλούδα ενώνει λωρίδα στη βάση) Αν οι μόνιμες συνδέσεις είναι και οι δύο κάτω, οι κάθετοι μοχλοί κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση Αν οι μόνιμες συνδέσεις είναι η μια πάνω και η άλλη κάτω από την οριζόντια λωρίδα, οι κάθετοι μοχλοί κινούνται προς αντίθετη κατεύθυνση Φιγούρες με κίνηση μοχλών ΨΑΛΙΔΩΤΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ μοχλοί ενωμένοι με πεταλούδες Κάρτα ή εικόνα με κίνηση 42

Φιγούρες με κίνηση σε ένα μέρος τους (μπορούν να αξιοποιηθούν σε παραμύθια, κάρτες, βιβλία με κινητές εικόνες ) Μοχλός Κινητή σύνδεση (πεταλούδα ενώνει τις δύο λωρίδες) Επιλέγουμε τον κατάλληλο μοχλό κάθε φορά Οδηγός φιγούρα Κινητή σύνδεση ΜΟΧΛΟΣ ΣΕ Γ Κινητή σύνδεση (πεταλούδα ενώνει τις δύο λωρίδες) Μόνιμη σύνδεση (πεταλούδα ενώνει λωρίδα στη βάση) 43

ΜΟΧΛΟΣ ΣΕ Υ Ένα λαστιχάκι αυτοματοποιεί την κίνηση! Κινητή σύνδεση με πεταλούδα: ενώνει μαλλιά και λωρίδα Μόνιμη σύνδεση με πεταλούδα: ενώνει μαλλιά και κεφάλι Φιγούρες με κίνηση σε δύο μέρη τους Κινητή σύνδεση με πεταλούδα: ενώνει τις 3 λωρίδες Επιλέγουμε τον κατάλληλο μοχλό Επιλέγουμε κάθε φορά τον κατάλληλο μοχλό κάθε φορά Κινητή σύνδεση με πεταλούδα: για μοχλοί μπορεί να χρησιμοποιηθούν λωρίδες κόριφλουτ, ή σκληρού χαρτιού ή ξυλάκια παγωτού Μοχλός Υ με «οδηγούς» από χαρτόνι (κολλούμε λωρίδες χαρτιού με αυτοκόλλητη ταινία για να κατευθύνουμε τους μοχλούς. Λωρίδα από χαρτόνι Αυτοκόλλητη ταινία Μοχλός Υ με «οδηγό» και νήμα (κολλούμε το νήμα με αυτοκόλλητη ταινία στη λωρίδα και στα αυτιά 44

ΣΥΝΔΕΣΗ ΑΠΛΗ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ Εικόνες ή Βιβλία με κίνηση Ημερολόγια πεταλούδα ενώνει λωρίδα στην εικόνα Πάπια που τρέχει (μπορείτε να προσθέσετε ξύλο στο πίσω μέρος σαν χερούλι για να σπρώχνετε την πάπια και να κυλά στο έδαφος ) Κολυμβητής ή δελφίνια Μυστικό! Ανάμεσα στη φιγούρα και τα πόδια τοποθετούμε σφουγγαράκι ή αφρώδη πολυστερίνη για μείωση της τριβής. Επίσης, ενώνουμε μαζί 2-3 χάρτινους τροχούς για καλύτερη κίνηση. Είσοδος με σύνδεση πεταλούδας και νήμα πεταλούδα νήμα Στερέωση μοχλού σε κουτί 45

ΣΥΝΔΕΣΗ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ (SLIDER) Σκηνή σε κουτί Λωρίδες από σκληρό χαρτόνι ή πλαστικό κόριφλουτ Σχισμές για να περνά η λωρίδα Κουτί παπουτσιών για βάση Κινούμενα μάτια Χάρτινη λωρίδα (η πλαστικό κόριφλουτ) ΣΥΝΔΕΣΗ ΤΡΟΧΟΥ ΚΑΙ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ (SLIDER) Ανοίγουμε τρύπες για μάτια Σχισμές για να περνά η λωρίδα Οδηγός από χαρτί στερεωμένος με αυτοκόλλητη ταινία Πεταλούδα ενώνει τροχό και τρένο και δεύτερη ενώνει μοχλό και τροχό Πεταλούδα ενώνει τροχό και μοχλό Πεταλούδα ενώνει τροχό και τρένο πεταλούδα σε τροχό Τροχός στερεωμένος με πεταλούδα στη χελώνα Οδηγός από χαρτί στερεωμένος με αυτοκόλλητη ταινία Οδηγός από χαρτί στερεωμένος με αυτοκόλλητη ταινία Κεφάλι που κινείται μπρος πίσω και πάνω κάτω ενώ η φιγούρα κυλά 46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

Κίνηση στα μάτια! 59

60

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Αντωνιάδης Ηλεκτρονικά, Εκπαιδευτικά Λτδ, Ιδέες για κατασκευές, Λευκωσία: 2011-12. 2. Σχεδιασμός και Τεχνολογία, Υπουργείο Παιδείας και Πολιτισμού, Διεύθυνση Μέσης Εκπαίδευσης, Λευκωσία: 1999. 3. Σχεδιασμός και Τεχνολογία, Υπουργείο Παιδείας και Πολιτισμού, Διεύθυνση Μέσης Εκπαίδευσης, Λευκωσία: 1999. 4. AZTECS, Carrwood House, Chesterfield, Heron Educational Ltd. 5. Elementary Technology, Technics for Technology, UK: TTS, 2009. 6. Heather Monaghan, TTS Booklets, UK. 7. Jen Green, Creative things to make from everyday junk, Why throw it away?, Mad Machines, LondonQ2008. 8. Linda Johson and Lin Colnshire, Move it with water and air, ESG Science and Technology team, Technology teaching systems, 1989. 9. Paul Cochrane, Design and Technology in Primary Education, 1997. 61