iCNC造物课程—创意开瓶器

创意开瓶器

“给我一个支点,我能撬动整个地球 ”这是古希腊物理学家阿基米德流传很久的一句名言。有没有同学知道是什么让阿基米德说出了这样一句豪言壮语?

本期主题

我第一次全面的了解杠杆原理是在初中的物理课上,但杠杆原理在生活中很常见,应用也非常广泛,比如跷跷板、开瓶器、剪刀、钓鱼竿等等。阿基米德的名言说的便是杠杆原理。

其实人类很早以前就使用杠杆了,不过人们不知道它的道理。阿基米德潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理。这里还要顺便提及的是,在我国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨家曾经总结过这方面的规律,在《墨经》中就有两条专门记载杠杆原理的。

深入了解杠杆原理之后,我便在想我能不能利用杠杆原理做出一些东西来解决生活中的一些小问题,或者改良一些常用的物品,让生活变得更有意思。然后接下来的几天,我开始去观察生活中的一些杠杆现象和常用到的利用杠杆原理的物品。随着天气的升温,我发现开瓶器在家中被使用到的次数越来越多,但由于开瓶器小小一个,有好几次需要用到的时候都找了很久,于是我决定自己动手做个实用又美观的开瓶器,在炎炎夏日开启气泡水的时候能用上我的专属开瓶器。

首先为了解决开瓶器用时难找这个问题,我给它多加上了一个功能,即冰箱贴,在开瓶器的背面嵌入磁铁,让它在不用的时候可以吸附在冰箱上。其次我开始考虑它的外观,对于我来说,我选择了我喜欢的乐器吉他的形状。外观的设计,同学们可以自由的,尽情的发挥发挥,不要害怕也不要灰心,我相信你们会有很多比我更好的创意。



课前准备

材料准备

200mm*100mm*20mm榉木*1

5mm*4mm小磁铁*1

40mm*1.8mm圆形开瓶器配件

光油或者木蜡油 

加工文件

加工图纸文件




制作过程

    step 1

将榉木通过夹具固定在icnc加工基板上,选择“吉他开瓶器正面”文件进行加工。注意装夹的方向是左上右下。一定要注意夹具的方向,如果我们将夹具随意装夹,可能就会出现断刀的情况,因为我们的加工范围十分靠近耗材的边缘。

    step 2

选择“吉他开瓶器销钉孔”加工文件进行加工,注意此步骤不需要放上榉木,直接在加工基板上打孔。移动到最近原点,对Z轴即可。

    step 3

将“吉他开瓶器正面”加工文件加工过的部分置于销钉孔,再将榉木翻转180度对准加工基板的销钉孔。选择“吉他开瓶器反面”加工文件。注意是横向翻转,夹具方向则是左下右上。

    step 4

取出加工好的吉他开瓶器,用砂纸打磨,喷上光油或者自己喜欢的木漆颜色。喷光油或者木蜡油的时候要少量多次,并且与我们的作品保持一定的距离,否则就会出现喷的不均匀的现象。打磨是在喷木蜡油之前,但是为了让我的吉他有点做旧感,于是在木蜡油干透之后,我又在边缘打磨了一遍。当然同学们可以发挥自己的想象力,在吉他上面画画雕刻等等,让吉他变得与众不同。

    step 5

将吉他开瓶器反面置入小磁铁与开瓶器配件。我们的吉他开瓶器就完成啦!不用的时候,它便是一个冰箱贴,磁吸收纳,不占空间,多种用途实用又美观。


成品展示


课后拓展

阿基米德是从提水桶用的杆和撬石头用的撬棍中得到启发,发现可以借助杠杆来达到省力的目的,同学们在日常生活中可以学着用发现的眼光去寻找知识原理,然后利用知识原理动手做出一些专属于自己的作品!

接下来小编就再来介绍一些利用了杠杆原理的生活用品,并了解一下杠杆的分类。

物理学中,我们把有一个固定的“支点”,而且可以在外力的推动下围绕这个支点旋转的硬质杆叫做“杠杆” 。杠杆中有五个重要的元素—

杠杆的分类主要取决于支点、动力施加点和阻力施加点的位置关系。

第一类杠杆:支点在两个力的施加点之间。

第二类杠杆:阻力施加点在动力施加点和支点之间。

可以看出来,如果直接用手掰开瓶盖或者直接搬起手推车上的砂石都会非常费力。

这一类杠杆的特点就是动力臂比阻力臂要长,因而可以帮助人们省力,被称为“省力杠杆”。

第三类杠杆:动力施加点在阻力施加点和支点之间。


这一类杠杆的特点和第二类刚好相反,阻力臂要比动力臂长。这样可以把动力作用到的距离延长,但是相应的会更费力气,因此被称为“费力杠杆”。

第四类杠杆:复合杠杆

你能看出指甲刀里的两个杠杆结构吗?

使用指甲刀时,我们会把A点处下压。这时ABC形成了一个以B为支点的杠杆。

下压之后,C点出现了一个向上“拉”的力这时,OCD形成了一个以O点为支点的杠杆。

备注:图文来源于知乎杨芯昱

结束语

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本篇文章来源于微信公众号: marxmake创客世界

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