让它动起来

有个东西需要移动，但你不能用手去碰它，因为它太远、太高，或者在一个别扭的地方。设计一个工具，让它替你伸过去移动或抬起一个小物件，而且全程只能从你这一端操作。

能伸、能抓、能抬的机械，靠的都是杠杆和支点，也就是你抓夹里的那些部件。你手上的一个小动作，会在另一端变成更大或更有力的动作。

• 起重机
• |挖掘机
• |剪刀
• |抓娃娃机
• |电梯
• |机械臂

简单机械

让干活变轻松的基本工具，比如杠杆、滑轮或轮子。

杠杆

一根绕着固定点转动、用来抬起或移动东西的硬杆。

支点

杠杆绕着转动的那个固定点，也叫支撑点。

机械优势

机械让一个小小的力推动更大的荷载，或者伸得比你的手臂更远。

运动

机械的各个部件是怎么动的：滑动、转动、张开或抬起。

• 纸板
• 工字钉
• 绳子
• 吸管
• 胶带
• 雪糕棒
• 橡皮筋
• 用来抬起的杯子或小物件

不同材料的表现不一样。用这个来决定哪种材料负责哪个任务。

工程师会先规划再动手。在拿起胶带之前，先把这些想清楚。

1. 1动手之前先把想法画下来。草图就够了。
2. 2标出设计中最结实的部分，以及你最没把握的部分。
3. 3预测测试时哪里会最先失败。
4. 4决定每种材料放在哪里，以及那种材料为什么适合那个位置。

These are guides, not rules. Two students can follow them and build very different designs - that is the point.

1. 1

   选一种机械：会张开合上的抓夹，或者用绳子提升的起重机。两者用的是同样的道理。

2. 2

   找到你的支点，也就是零件绕着转动的那个点，在那里用工字钉把两片连起来。

3. 3

   做出足够长的把手或拉绳，让你能从自己这一端操作，而不用碰到物件。

4. 4

   加上真正夹住物件的夹口或挂钩。

5. 5

   尽早、经常测试动作。接头通常要调好几次，机械才会顺畅。

A design is only finished when it passes a fair test. Run each test the same way every time.

• 伸展测试

  从你手握的位置量起，看看抓夹能伸出多远。

  测量： 伸展长度（厘米）

• 夹持测试

  试着夹起物件，并在空中稳住五秒。

  测量： 它是夹得住、打滑，还是把物件掉了？

• 放置测试

  把夹起来的物件移到目标圆圈上再松开。

  测量： 五次尝试中有几次落在目标里

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.

Your first version is a prototype, not the final answer. Change one thing based on what failed, then test again.

• 如果臂软塌塌或弯了，就换更硬的材料，或者再加一层纸板。
• 接头太松会晃，太紧又转不动。把工字钉调到不松不紧刚刚好。
• 如果夹口老是让物件掉下去，就加点摩擦面、一个挂钩，或者一个更深的小杯来兜住它。
• 如果起重机的绳子打滑，就把它系住，或者绕在一个卷轴上来控制。

1. 1你的设计是结实，还是好操作？
2. 2它在哪里弯了？
3. 3哪一部分起了杠杆的作用？
4. 4是什么让动作变好或变差？
5. 5你怎样才能改进夹持力或提升力？

• 加第二个关节，让你的抓夹能绕过一个拐角。
• 重新设计夹口，让它能夹起球这样的圆形物件。
• 让起重机把物件竖直提起来，而不是把它荡过去。

Running this lesson? The parent & teacher guide has setup, materials prep, safety notes, common failure points, and questions to ask.