Fyzika – TROJÚHELNÍK VELIČIN (s, v, t)

ZŠ a MŠ v Rapšachu
Tvorba 3D pomůcky pro fyziku – trojúhelník veličin (s, v, t).
Easy
Short-term
10–14 yrs
Verified by Prusa Team
1
5
0
148
updated February 1, 2022

Summary

PDF
Tvorba 3D pomůcky pro fyziku – trojúhelník veličin (s, v, t).

The focus of the target group

Projekt je připraven pro žáky a žákyně 1. a 2. stupně v rámci Badatelského klubu, a to s cílem je seznámit s 3D tiskem. 

Tento projekt jim umožní využít interdisciplinární vazby. Jsou běžnými uživateli PC. Žáci II. stupně byli v rámci výuky pracovních činností (technické práce) seznamováni s technickým náčrtem a výkresem (technické písmo, druhy čar, kótování, pravoúhlé promítání, plánováním a realizací jednotlivých operací, design). Žáci I. stupně se v průběhu aktivit výtvarného kroužku – nyní Badatelského klubu – seznámili s potřebou přípravných prací směrem k realizaci výrobku (technický náčrt, plánování jednotlivých operací apod.) 

Mimo jiné využívají poznatky z informatiky (práce se soubory, složkami, tabulkami a grafy a dalšími vybranými daty), matematiky (číselný záznam, jednotky délky, geometrické tvary a jejich rozměry), českého jazyka (popis pracovního postupu), angličtiny (slovní zásoba a pojmosloví), výtvarné výchovy (perspektiva, prostorové a estetické vnímání, vizuálně obrazové sebe/vyjádření).

Necessary knowledge and skills

Účastníci nemají žádné zkušenosti s 3D tiskem a s ním souvisejícím programováním. 

Project objectives

Seznamovat se a osvojovat si základy činností v programu Tinkercard.

Seznamovat se a osvojovat si přípravu modelu pro tisk v programu PrusaSlicer.

Seznamovat se a osvojovat ovládání tiskárny Original Prusa MINI.

Zopakovat vztahy mezi fyzikálními veličinami (podle očekávaného výstupu: využívá s porozuměním při řešení problémů a úloh vztah mezi rychlostí, dráhou a časem u rovnoměrného pohybu těles – podle RVP ZV leden 2021).

Očekávané výstupy (podle RVP ZV – leden 2021):

I-9-2-01 po přečtení jednotlivých kroků algoritmu nebo programu vysvětlí celý postup; určí problém, který je daným algoritmem řešen 

I-9-2-02 rozdělí problém na jednotlivě řešitelné části a navrhne a popíše kroky k jejich řešení 

I-9-2-03 vybere z více možností vhodný algoritmus pro řešený problém a svůj výběr zdůvodní; upraví daný algoritmus pro jiné problémy, navrhne různé algoritmy pro řešení problému 

I-9-2-05 v blokově orientovaném programovacím jazyce vytvoří přehledný program s ohledem na jeho možné důsledky a svou odpovědnost za ně; program vyzkouší a opraví v něm případné chyby; používá opakování, větvení programu, proměnné 

I-9-2-06 ověří správnost postupu, najde a opraví v něm případnou chybu.

Required equipment

Počítače, tablety, dataprojektor, grafický tablet, USB úložiště, program Tinkercard, PrusaSlicer, 3D ORIGINAL PRUSA MINI. - Pokyny, doporučení, rady a tipy pro zúčastněné žáky a žákyně – převzato od PRUSA RESEARCH. - Program Tinkercad z webového prohlížeče (www.tinkercad.com) – nutné přihlášení. - Pokyny k bezpečnosti práce. - Vytištěný 3D výrobek.

Project time schedule

viz postup

Workflow

1. Úvodní část projektu (hodiny):

  • Využití prezentace „Fyzika – TROJÚHELNÍK VELIČIN (s, v, t)“ (základní pokyny).
  • Seznámení s hlavními cíli.

2. Design výrobku – plánování 

3. Přihlášení do Tinkercadu:

  • společné přihlášení – každý svůj účet
  • vysvětlení základních zásad daného prostředí

4. 3D modelování:

  • Předání (zprostředkování) doporučení, tipů a rad
  • Samostatná práce žáků v kombinaci s promítanou prezentací jednotlivých kroků a komentářem k nim
  • Hotový model exportujeme do formátu .stl 

5. PrusaSlicer:

  • Správná orientace návrhu na podložce
  • Doladění rozměrů a designu. Nastavení základních parametrů 3D tisku: 
    • Print Settings: „0.2mm QUALITY“
    • Filament: „Prusament PLA“
    • Printer: Original Prusa MINI
    • Supports: „None“
    • Infill: „15%“
  • Uložení finální .gcode na USB disc.
  • Start 3D tisku:
    • Instalace hladké tiskové podložky.
    • Odmaštění tiskové podložky.
    • Vložení filamentu do tiskárny.
    • Vložení USB disc do tiskárny.
    • V menu tiskárny – zvolit „TISK z USB disc“ a potvrdit.
    • Zvolit soubor .gcode výrobku a opět potvrdit.
    • Sledujeme nahřívání podložky a trysky a automatickou kalibraci.
    • Připomeneme si principy fungování technologie FFF (pohyby podložky a tryskové hlavy, posun filamentu, chlazené pomocí ventilátorů).
    • Čas výroby při doporučeném nastavení: asi 60 min

6. Závěrečné shrnutí a (auto)evaluace:

  • Společné posouzení kvality 3D výrobku.
  • Klady a zápory tvorby v prostředí Tinkercard.
  • Shrnutí dosavadních poznatků dovedností pro další aktivity „v 3D“.
  • Posouzení rizik v oblasti bezpečnosti práce – „3D tisk“.
  • Další využití „3D tisku“ při výrobě pomůcek pro výuku.

Plán postupu aktivit

ČINNOST UČITELEAKTIVITY ŽÁKŮČASOVÝ ROZVRHPOZNÁMKA

Využití prezentace „Fyzika – TROJÚHELNÍK VELIČIN (s, v, t)“ (základní pokyny).


 

Seznámení s hlavními cíli.


 

10´

Úvodní část projektu (hodiny).


 

Představení prostředí Tinkercadu.Naše znalosti a dovednosti z oblasti informatiky, matematiky, českého jazyka, angličtiny, výtvarné výchovy, pracovních činností apod. Zástupci 9. třídy – profesní zaměření.15´

Design výrobku (plánování).


 

Vysvětlení základních zásad daného prostředí.Společné přihlášení – každý svůj účet.10´Přihlášení do Tinkercadu.

Předání (zprostředkování) doporučení, tipů a rad.


 

Seznámení s doporučeními, tipy a radami (k 3D modelování).10´

3D modelování (úvod).

Konec 1. hodiny.

Připomenutí cílů, úkolu, doporučení, tipů a rad.Opakování doporučení, tipů a rad (k 3D modelování).

3D modelování (pokračování).


 

Poskytování rad, prezentace jednotlivých kroků, komentáře.

Přihlášení do účtu, samostatná práce.

Hotový model exportujeme do formátu .stl

35´

3D modelování (pokračování).


 

Vyhodnocení aktivit, pozitiv i negativ realizace 3D modelování, přínosů, dalšího využití.Posouzení kvality 3D návrhu, co se mi dařilo, úskalí v postupu a jeho dodržování.

3D modelování (závěr).

Konec 2. hodiny.


 

Správná orientace návrhu na podložce.

Doladění rozměrů a designu. Nastavení základních parametrů 3D tisku. (společně).

Print Settings: „0.2mm QUALITY“

Filament: „Prusament PLA“

Printer: Original Prusa MINI

Supports: „None“

Infill: „15%“

Uložení finální .gcode na USB disc.

(společně).

10´

PrusaSlicer.


 

Připomenutí zásad 3D tisku a poučení o ochraně zdraví a bezpečném chování při přípravě a průběhu tisku.

Instalace hladké tiskové podložky.

Důkladné odmaštění tiskové podložky.

Vložení filamentu do tiskárny.

Vložení USB disc do tiskárny.

V menu tiskárny – zvolit „TISK z USB disc“ a potvrdit.

Zvolit soubor .gcode a opět potvrdit.

Sledujeme nahřívání podložky a trysky a automatickou kalibraci.

Připomeneme si principy fungování technologie FFF (pohyby podložky a tryskové hlavy, posun filamentu, chlazené pomocí ventilátorů).

Čas výroby při doporučeném nastavení: asi 60 min

(společně).

Dle doby 3D tisku.

Start 3D tisku.

(zařazení této fáze souvisí s dobou 3D tisku – nutno promyslet s ohledem na časovou dotaci výuky).

Konec 3. a 4. hodiny.


 

Moderuje, komentuje, připomíná cíle a jejich naplnění, pokládá návodné otázky, nastoluje problémy, nabízí návrhy řešení, diskutuje, generalizuje, vyhodnocuje.

Společné posouzení kvality 3D výrobku.

Klady a zápory tvorby v prostředí Tinkercard.

Shrnutí dosavadních poznatků dovedností pro další aktivity „v 3D“.

Posouzení rizik v oblasti bezpečnosti práce – „3D tisk“.

45´

Závěrečné shrnutí, (auto)evaluace.

Konec 5. hodiny (a celého bloku).

Doporučení, tipy a rady pro modelování v Tinkercadu

Převzato z: Projekty - Průša pro školy (prusa3d.cz) 

  1. Vždy se na modelovaný předmět dívejte z různých stran. Perspektiva může klamat! Nastavte si pohled vždy tak, abyste i v zápalu práce na svůj výtvor dobře viděli! Zvykněte si používat myš: pravým tlačítkem otáčíme pohledem, přidržením kolečka myši posouváme pohled, otáčením kolečka přibližujeme a oddalujeme.
  2. Nesnažte se předměty za každou cenu zarovnávat a vystřeďovat ručně, používejte automatickou funkci Zarovnat.
  3. Pokud někde potřebujeme mít přesný rozměr nebo vzdálenost, můžeme ručně vepsat konkrétní číslo, není nutné snažit se “strefit” do rozměru pomocí šipek či taháním myší.
  4. Myslete na minimální tisknutelnou velikost detailu. Detail nemůže být užší než průměr trysky (0,4 mm) a nižší než výška tiskové vrstvy (cca. 0,2 mm). Menší detaily bude PrusaSlicer prostě ignorovat, nedostanou se ani do souboru .gcode, tedy se vůbec nevytisknou. I detaily větší než toto minimum můžou být příliš křehké nebo skoro nebudou vidět. Přemýšlejte nad stylizací, předmět složený z vhodně zvolených jednoduchých tvarů může být nakonec hezčí než ten se zbytečně složitými malými detaily.
  5. Pozor na to, aby objekty nevisely ve vzduchu, i malá škvírka mezi objektem a podložkou způsobí, že se nevytiskne. Viz první bod tohoto devatera - kontrolujte si svoji práci z více úhlů pohledu, jinak chyby neodhalíte! 
  6. Pozor na převisy, z objektů nesmí nic „trčet” příliš do stran. Typicky - střecha, co příliš přečnívá přes okraje domu, nebo strom, který má příliš velkou korunu oproti kmenu. Zjednodušeně - pokud něco připomíná písmeno „Y”, je to ještě v pořádku, písmeno „T” už ne.
  7. Pokud chceme stejnou věc vyrobit víckrát, neztrácejme čas a nevyrábějme ji znovu ručně, máme k dispozici funkce Kopírovat, Vložit, Duplikovat, případně Zrcadlit.
  8. Abychom si omylem neposunuli nebo nezdeformovali nějaký už hotový prvek, průběžně používejme funkci Seskupit, tím nově vytvořené části „slepíme” s hlavním modelem.
  9. Pokud se nám modelování vymkne z ruky, něco strašně zvětšíme, zmenšíme, posuneme do dálky nebo zdeformujeme, než se snažit to zachránit, je většinou lepší použít funkci Zpět (Ctrl + Z) :-)

Authors

Mgr. Martin Wipplinger, Mgr. Lenka Jáchymová, Mgr. Martin Kvapil

Model origin

The author hasn't provided the model origin yet.

License