VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Динамика в игрушке
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Игрушки с самого рождения окружают нас, начиная со звонкой погремушки. Маленький ребенок,играя, не задумывается над тем, почему машина едет, двигается робот… Дети взрослеют, и их уже интересуют механизмы, находящиеся внутри.
Разбираясь в работе игрушки, можно лучше понять науку физику. Любое движение игрушки можно объяснить с помощью физических и механических законов. Даже народные игрушки, в основе которых лежат разнообразные виды движения, запускаемые без электронно-механических приспособлений - это динамические игрушки.
Динамическая игрушка - это фактически первое знакомство детей с законами физики. Все эти игрушки объединяет то, что все они передают движение и равновесие, отсюда и название – динамические.Характерной особенностью можно считать то, что ребенок сам, собственным усилием запускает процесс их движения (раскручивает юлу, запускает катиться шарики или качает неваляшку).
Мне интересно узнать, как устроены русские динамические игрушки?! Как они работают……?!
В своей работе я рассмотрю, как изготовить «динамическую» игрушку дома.
В практической части продемонстрирую свою «динамическую» игрушку.
Цель работы:
Понять, как динамические игрушки передают движение.
Задачи:
Рассмотреть какие бывают русские динамические игрушки;
Понять, как устроены динамические игрушки;
Создать свою динамическую игрушку.
Продемонстрировать работу динамической игрушки;
Содержание работы:
Самая древняя подвижная игрушка найдена в Египте и датируется 3 тысячелетием до н.э. Это была шагающая фигурка быка. Для того, чтобы он шагал, покачиваясь из стороны в сторону, в изготовлении был использован закон маятника.
На Руси стали делать деревянные игрушки подвижными примерно в XVIII веке. Предположительно в Нижегородской области. Появились кузнецы, по очереди бьющие молотом по наковальне, мужики, колющие дрова, курочки, клюющие зерна, фигурки зверей с двигающимися головами и лапами /2,3,6,7/.
Разновидности динамических игрушек
Динамические игрушки можно условно поделить по характеру движения (Таблица 1). Как правило, все эти игрушки отображают различный характер движения предметов, их частей и их взаимодействия между собой /2,3,6,7/.
Таблица 1
|
Название |
Виды игрушек |
|
Игрушки-каталки |
|
|
Крутящиеся (юла, волчок) |
|
|
Качающиеся (неваляшка, лошадка-качалка, лазающие и кувыркающиеся (клоун-верхолаз) |
|
|
Шагающие игрушки (шагающие куклы, «Идет бычок, качается», скачущая белка) |
Г оворя о динамической игрушке, надо отметить игрушки Богородские. Принцип действия таких игрушек может быть различным, рис.1. Богородские игрушки по традиции делают из мягких пород дерева – липы, осины, ольхи, так как с мягким деревом легче работать. Заготовленные бревна липы по специальной технологии просушиваются не менее 4 лет, поэтому заготовка липы представляет собой непрерывный процесс. Просушенные бревна пилят и отправляют на зарубку. Полученные заготовки мастер размечает по лекалу и затем вырезает игрушку специальным богородским ножом. В работе резчика используется и стамеска. Готовые детали игрушки отправляются в цех сборки, а на заключительном этапе их раскрашивают. Игрушки, не подлежащие раскраске, покрывают бесцветным лаком.
а б
в
Рис.1 Богородские динамические игрушки
У игрушки с балансом, изображенной на рис.1а, все соединительные нити должны иметь равную длину – это необходимое условие для правильной сборки такой игрушки. С помощью этой простейшей конструкции можно манипулировать движением игрушки. Дернешь шарик, или покачаешь по кругу, и игрушка оживает. Ритмом движения можно управлять: быстрее и громче, медленнее и тише.
Особенный интерес у детей деревянная игрушка лошадка - качалка (рис.1б) вызывает потому, что она снабжена простейшим механизмом, приводящим игрушку в подвижное состояние.
Игрушке «Кузнецы» (рис.1в), уже более 300 лет! И недаром именно «Кузнецы» стала символом Богородского промысла. Стоит подвигать планками и тут же начинается бойкая работа. В четком ритме двигаются фигурки, в такт стучат по наковальне молотки. Свою дружную работу они начинают от передвижения планок в разные стороны. Фигурки крепятся на четырех осях, роль которых выполняют деревянные шипы или гвоздики.
И грушки типа волчок, для них типично простейшее преобразование одного вида движения в другой, поступательного движения во вращательное, рис.2.
Рис.2 Волчок
Волчо́к - игрушка, которая, в общем случае, во время вращения сохраняет устойчивость на одной точке опоры. Быстро вращающийся волчок не падает, но постепенно из-за трения угловая скорость собственного вращения уменьшается.
Рис.3 Игрушка «Идет бычок, качается»
За счет чего бычок ходит? Все, кто впоследствии пытался определить секрет движения этой игрушки, рис.3, считали: внутри бычка что-то спрятано. Однако «тельце» бычка сделано из цельного деревянного брусочка и никаких механизмов внутри не содержит. Двигается бычок по принципу маятника. Как выяснилось в процессе экспериментирования, чтобы ходить, в брусочке нужно просверлить двенадцать маленьких отверстий. Через отверстия протягивается тонкая прочная проволока — ось, с помощью которой крепятся ножки бычка. Сверлить отверстия нужно по четкой схеме, не допуская ни малейшего сдвига: иначе бычок не пойдет. До сих пор — производство бычков остается делом кропотливым, требующим ручной работы /1,6,7/.
Как изготовить «динамическую» игрушку дома
Рассмотрим игрушку «Воробей на ветке». Это динамическая игрушка? Рассмотрим подробнее.
« Воробей на ветке» интересная игрушка с устойчивым равновесием, рис.4. Рассмотрим, как ее изготовить.
Рис.4 «Воробей на ветке»
Тело и голову воробья необходимо вылепить из пластилина. Прекрасный клюв получится из шипа акации, терна или другого колючего растения. Если подходящего шипа нет, можешь просто заострить палочку и вдавить ее в пластилин. Глаза воробья — шляпки гвоздей, бусины или спичечные головки. Вместо хвоста можно вставить несколько перышек. Ноги — из спичек. На нижнем конце проволоки, воткнутой в тело воробья позади лапок, укрепи противовес. Это может быть шарик из пластилина, небольшая картофелина, наконец, просто гайка, повешенная на крючок. В тело воробья проволока должна входить позади лапок. При достаточно тяжелом грузе воробей будет отлично сидеть на пальце.
А вот если посадить его на ветку в саду, он будет покачиваться, как живой. В момент, когда «Воробей» раскачивается от ветра, получается прелестная динамическая игрушка /5/.
Игрушка «Сова» (рис.5). Берем трафарет и обводим все детали на цветном картоне. Вырезаем заготовки. С помощью трафарета на каждой детали намечаем, где будут места соединений. Шилом прокалываем плечо и крыло. Делаем крепление для крыла. Можно использовать специальные клипсы для скрапбукинга, или сделать их самим из бисера и кусочка проволоки. Крепим крылья, они должны свободно двигаться. Протягиваем нить через дырочки в верхней части крыльев. Скрепляем кончики нитки с помощью бисера. Приклеиваем глаза. Рисуем клюв и оперение.
Рис.5 Игрушка «Сова»
Игрушка «Цыплята», рис.6. При сдвигании планок «Цыплята» клювиками ударяют по дощечкам, закрепленным на верхних планках. Как видите, и здесь применяется простой механизм такой же, как в знаменитой богородской игрушке "Кузнецы".
Изготовление: используя чертеж, разметить фигурки Цыплят и дощечку, по которой они своими шишками будут наносить удары. Выпилить лобзиком размеченные детали. В лапках фигурок проколоть шилом отверстия, в которые должны свободно проходить гвоздики. Закрепить фигурки на планочках, не забивая гвозди до конца. Испытать игрушку, при необходимости настроить. Убедившись в правильной работе, добить гвозди, не прижимая плотно фигурки к планкам.
Рис.6 Игрушка «Цыплята»
Практическая часть работы:
В практической части изготовлю самую сложную, из описанных в предыдущем разделе, игрушку «Цыплята».
Для изготовления такой игрушки понадобится:
трехслойная фанера,
шлифшкурка,
выпиловочный столик,
лобзик,
маленькие гвоздики,
шило,
молоток,
деревянные планочки.
В ыпилю лобзиком размеченные детали (вместе с братом).
Рис.7
В лапках фигурок проколем шилом отверстия.Закрепим фигурки на планочках (рис.8), не забивая гвозди до конца.
Рис.8 Заготовка динамической игрушки «Цыплята»
Раскрашу цыплят, рис.9.
М акет игрушки готов, двигая планочки, цыплята будут клевать.
а
б
Рис.8 Динамическая игрушка «Цыплята»
Выводы:
В своей работе я узнал, что с помощью игрушек наглядно можно объяснить разные физические явления и законы.
Народные игрушки, в основе которых лежат разнообразные виды движения, запускаемые без электронно-механических приспособлений - это динамические игрушки. Я узнал, что динамические игрушки объединяет то, что все они передают движение и равновесие (отсюда и название – динамические).
Динамические игрушки можно условно поделить по характеру движения, и, все эти игрушки отображают различный характер движения предметов, их частей и их взаимодействия между собой.
В своей работе я рассмотрел, как изготовить «динамическую» игрушку дома.
В практической части работы:
- изготовил вместе с братом макет динамической игрушки;
- продемонстрировал, как работает динамическая игрушка.
Список литературы
1. Сикорук Л.Л. Физика для малышей.
2. Ф.Ола и др. Занимательные опыты и эксперименты. М., Айрис-пресс, 2006
3.Урок-выставка "Физика и детская игрушка" [электронный ресурс] URL:http://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/418063/
4. Русская динамическая игрушка [электронный ресурс]
https://ru.russianarts.online/13186-russkaya-dinamicheskaya-igrushka/
5. Занимательная физика [электронный ресурс]
https://www.afizika.ru/zanimatelnieopyty/141-vorobejnavetke
[электронный ресурс]
https://fishki.net/51404-kak-delajut-derevjannye-igrushki-20-foto.htm
[электронный ресурс]
https://ru.wikipedia.org/wiki/Категория:Игрушки,_демонстрирующие_физические_законы