Lesson 3 of 6
Faça se mover
Os alunos exploram as máquinas simples construindo uma garra de papelão ou um miniguindaste que usa alavancas e pivôs para se esticar, levantar e mover um objeto pequeno.
- Estimated time
- 50-60 minutos
- Main project
- Garra de papelão ou miniguindaste
The problem
Uma coisa precisa ser movida, mas você não pode tocá-la com as mãos: está longe demais, alta demais ou em um lugar difícil. Projete uma ferramenta que consiga se esticar e mover ou levantar um objeto pequeno para você, operada inteiramente da sua ponta.
The rules
- A máquina precisa ser operada com a mão a partir de uma ponta só: nada de usar a outra mão para ajudar.
- Use papelão, palitos de picolé, colchetes bailarina ou barbante, e fita.
- O objeto precisa ser levantado e solto, não apenas empurrado.
Where you see this in real life
As máquinas que alcançam, agarram e levantam dependem todas de alavancas e pivôs, as mesmas peças da sua garra. Um movimento pequeno na sua mão vira um movimento maior ou mais forte na outra ponta.
- Guindastes
- Escavadeiras
- Tesouras
- Máquinas de garra
- Elevadores
- Braços robóticos
Key ideas
- Máquina simples
- Uma ferramenta básica que facilita o trabalho, como uma alavanca, uma roldana ou uma roda.
- Alavanca
- Uma barra rígida que gira em torno de um ponto fixo para levantar ou mover alguma coisa.
- Pivô
- O ponto fixo em torno do qual a alavanca gira, também chamado de fulcro.
- Vantagem mecânica
- Quando uma máquina faz um empurrão pequeno mover uma carga maior, ou alcançar mais longe do que o seu braço.
- Movimento
- Como as partes de uma máquina se movem: deslizando, girando, abrindo ou levantando.
See how it works
Materials
- Papelão
- Colchetes bailarina
- Barbante
- Canudos
- Fita adesiva
- Palitos de picolé
- Elásticos
- Copos ou objetos pequenos para levantar
No problem if you are missing something
- Uma junção de barbante com nó no lugar do colchete bailarina
- Canudos ou espetos no lugar dos palitos de picolé
- Uma bolinha de papel amassado ou de algodão como objeto a levantar
Compare your materials
Materials behave differently. Use this to decide which material does which job.
Plan before you build
Engineers plan before they build. Work through these before you pick up any tape.
- 1Desenhe sua ideia antes de construir. Um rascunho rápido já basta.
- 2Aponte a parte mais forte do seu projeto e a parte de que você menos tem certeza.
- 3Preveja o que pode falhar primeiro quando você testar.
- 4Decida qual material vai em cada lugar e por que aquele material serve para aquela função.
Sketch your design
Draw a rough plan here, or use your own notebook. Label the parts.
Build it
These are guides, not rules. Two students can follow them and build very different designs - that is the point.
- 1
Escolha sua máquina: uma garra que abre e fecha, ou um guindaste que levanta com um barbante. As duas usam as mesmas ideias.
- 2
Ache o seu pivô, o ponto em torno do qual as peças giram, e junte ali duas partes com um colchete bailarina.
- 3
Faça cabos ou um barbante de puxar compridos o bastante para operar a máquina da sua ponta sem encostar no objeto.
- 4
Acrescente a pega ou o gancho que realmente segura o objeto.
- 5
Teste o movimento cedo e sempre. As junções quase sempre precisam de ajuste antes de a máquina funcionar direito.
Testing challenge
A design is only finished when it passes a fair test. Run each test the same way every time.
Teste de alcance
Meça o quanto a garra se estica a partir do ponto em que sua mão a segura.
Measure: Alcance em centímetros
Teste de pega
Tente pegar o objeto e segurá-lo no ar por cinco segundos.
Measure: Ela segura, escorrega ou deixa o objeto cair?
Teste de colocação
Leve o objeto levantado até um círculo-alvo e solte.
Measure: Quantas das cinco tentativas caem no alvo
Record your results
Write down what happens each time you test. Your numbers tell you what to improve. Print this page or copy the table into your notebook.
| Test | What to record | Try 1 | Try 2 | Try 3 |
|---|---|---|---|---|
| Teste de alcance | Alcance em centímetros | |||
| Teste de pega | Ela segura, escorrega ou deixa o objeto cair? | |||
| Teste de colocação | Quantas das cinco tentativas caem no alvo |
Improve your design
Your first version is a prototype, not the final answer. Change one thing based on what failed, then test again.
- Se o braço bambeou ou entortou, use uma peça mais rígida ou acrescente uma segunda camada de papelão.
- Se uma junção ficou frouxa, ela bamba; se ficou apertada demais, não se move. Ajuste o colchete até ficar firme mas solto.
- Se a pega deixava o objeto cair, acrescente textura, um gancho ou um copinho mais fundo para segurá-lo melhor.
- Se o barbante do guindaste escorregava, amarre-o ou enrole-o em um carretel para ter controle.
What failed first when you tested it? Pick one to see ways to fix it.
Think about it
- 1Seu projeto ficou forte ou fácil de mover?
- 2Onde ele entortou?
- 3Que parte funcionou como alavanca?
- 4O que deixou o movimento melhor ou pior?
- 5Como você poderia melhorar a pega ou a força de levantar?
Finished early? Try this
- Acrescente uma segunda articulação para que sua garra consiga dobrar em uma quina.
- Redesenhe a pega para que ela consiga pegar um objeto redondo, como uma bolinha.
- Faça o guindaste levantar o objeto em linha reta para cima em vez de balançá-lo.
Design journal
Jot down your thinking as you work. Your notes are saved on this device only - they are optional and private to you.
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Teacher notes
Deixe os alunos sentirem primeiro a ideia do pivô com uma gangorra de palitos de picolé antes de construir. Erro comum: colchetes tão apertados que o braço não se move, ou tão frouxos que ele bamba; busquem uma junção firme mas solta. Controlar a tensão do barbante é a parte difícil de um guindaste: a garra é o ponto de partida mais simples para os alunos menores.
Running this lesson? The parent & teacher guide has setup, materials prep, safety notes, common failure points, and questions to ask.
Finished building, testing, and reflecting? Mark this lesson complete to track your progress through the 6-lesson course.