Chủ đề stem: mô phỏng máy bắn đá catapult - vũ khí thời cổ

“Máy bắn đá” là “loại vũ khí lạnh thời cổ”. Các nhà nghiên cứu cho là được phát minh năm 399 trước công nguyên. Còn có tên gọi là Sảo Pháo hay Cự Thạch Pháo.

Dưới đây sẽ là bài hướng dẫn giáo viên và học sinh mô phỏng lại máy bắn đá catapult dựa trên nguyên lý học động động liên quan đến kiến thức vật lý và toán học.

I, MỤC ĐÍCH

Trang bị kiến thức về hàm bậc hai, kỹ năng vẽ đồ thị hàm bậc hai.
Phối hợp vận dụng các kiến thức của các môn học khác và toán để thực hiện nhiệm vụ thiết kế thiết bị mô phỏng máy bắn đá
Học sinh thấy được ý nghĩa và sự gắn kết các kiến thức của các môn học trong nhà trường khi giải quyết các vấn đề của thực tiễn

II, YÊU CẦU

Đảm bảo tính trải nghiệm của người học trong các giai đoạn:
Tìm hiểu các kiến thức cần thiết để thiết kế
Xây dựng bản kế hoạch để thực hiện nhiệm vụ
Thực hiện bản kế hoạch để tạo ra sản phẩm theo yêu cầu
Đảm bảo tính tự học, hợp tác trong quá trình giải quyết vấn đề của người học

III, GIỚI THIỆU CHỦ ĐỀ

Máy bắn đá là một trong những các loại vũ khí hành trình cổ đại, có sức sát thương cao và được sử dụng chủ yếu để công thành trong các cuộc chiến tranh cổ đại. Từ đó mô phỏng mô hình là thiết kế một mô hình gần giống thiết bị máy bắn đá nhưng sẽ sử dụng bóng hoặc bi ve để bắn.

Hoạt động của máy bắn đá liên quan nhiều đến kiến thức khoa học và toán học như:

Toán học: quỹ đạo chuyển động của vật: đường parabol, liên quan đến đồ thi của hàm căn bậc hai
Khoa học: động lực học chất điểm:

Lực: tổng hợp và phân tích lực: phân tích lực đàn hồi của đòn bẩy

Định luật III của Newton: khhi ta tác dụng vào đòn bẩy một lực thì đòn bẩy cũng tác dụng trở lại một lực để đẩy quả bóng

Chuyển động của vật bị ném: quỹ đạo của vật bị ném xiên, tầm bay cao và tầm bay xa

IV, CHẾ TẠO MÔ HÌNH

1, Nguyên liệu chuẩn bị

20 chiếc dây chun
1 chiếc nắp chai
11 chiếc que dài 40-45cm ( hoặc đũa tre)
1 viên bi

2, Cách tiến hành

Bước 1: Dùng dây chun buộc hai đầu của bốn que gỗ lại với nhau tạo thành hình vuông.

Bước 2: Ở hai góc đỉnh một que gỗ hình vuông, buộc dựng đứng một que gỗ khác lên và đầu phía trên còn lại buộc một que chắn ngang song song với cạnh phía dưới.

Bước 3: Lấy hai que gỗ khác buộc chéo nối với một t đỉnh dựng trên tạo khung ban đầu cho máy bắn đá.

Bước 4: Đặt một thanh gỗ song song với cạnh trên thân máy rồi dùng dây chun buộc cố định lại.

Bước 5: Buộc một đầu que gỗ vào chính giữa phía cạnh sau của máy. Sau đó bạn buộc một chiếc dây chun vào hai đầu của que ngang trên để làm bộ phận đẩy lực khi bắn.

Bước 6: Dùng dùi đục một lỗ ở thân nắp chai rồi đưa vào đầu tay bắn làm phần đựng đạn.