Pythagorův pohár

Gymnázium, Plzeň, Mikulášské nám. 23
Projekt se zabývá vytvořením Pythagorova poháru, ideální učební pomůcky pro názornou ukázku při výuce hydrostatiky v předmětu fyzika. Žáci si jej vymodelují a následně vytisknou.
Medium
Short-term
10–14 yrs
Verified by Prusa Team
Suitable printers: Prusa MINI / MINI+Prusa MK3/S/S+
0
21
1
754
updated January 21, 2022

Summary

PDF
Projekt se zabývá vytvořením Pythagorova poháru, ideální učební pomůcky pro názornou ukázku při výuce hydrostatiky v předmětu fyzika. Žáci si jej vymodelují a následně vytisknou.

The focus of the target group

Projekt je určený pro žáky 7. ročníku do výuky fyziky a ICT. 

Necessary knowledge and skills

  • Modelování v programu Autodesk Fusion 360
  • Základní dovednosti v programu PrusaSlicer
  • Základní dovednosti obsluhy 3D tiskárny

Project objectives

  • Propojení výuky ICT a fyziky
  • Připravení vlastní pomůcky žáky a její využití ve fyzice
  • Rozvoj informačních a technických kompetencí žáků
  • Osvojení základů 3D tisku, tvorba modelů a práce v grafickém programu

Required equipment

  • 3D tiskárna
  • počítač
  • SW Autodesk Fusion 360
3D modeling

Project time schedule

  • 1 h - Příprava učitele na hodinu fyziky
  • 1 h - Příprava učitele na hodinu ICT
  • 1 h - samotný proces návrhu Pythagorova poháru pro 3D tisk
  • 6 h - orientační délka tisku při nastavení 0,20 mm QUALITY a výplni 15 %

Workflow

Vyučující ICT:

  • Vyučující ukáže třídě hotový 3D model a nechá žáky si jej pořádně prohlédnout
  • Žáci vymodelují pohár dle přiloženého videonávodu.
  • Export hotového projektu do formátu *.stl
  • Otevření projektu v programu PrusaSlicer a nastavení základních parametrů tisku:
    • Print Settings: „0.20mm QUALITY” 
    • Filament: „Prusament PLA” 
    • Printer: „Original Prusa i3 MK3S & MK3S+” 
    • Supports: „None” 
    • Infill: „15%”
  • Export projektu do formatu *.g-code
  • Nahrání projektu na paměťovou kartu/USB
  • Vložení karty do 3D tiskárny a spuštění tisku

Vzhledem k složitosti modelování jsme pro Vás připravili videonávod na modelování v Autodesk Fusion 360. Podle tohoto návodu by měl zvládnout vymodelovat pohár každý. 

Vyučující fyziky: 

Vyučující seznámí žáky s atmosférickým a hydrostatickým tlakem. Jejich princip si vyzkouší na Pythagorově poháru.

Co je to Pythagorův pohár?

Jde o pohár mající v sobě chytře zabudovanou násosku, která se po naplnění poháru do určité výšky automaticky uvede do činnosti. Pythagorův pohár má násosku vedenou dnem nádoby. Dále pak existuje Tantalův pohár a ten má násosku vedenou boční stěnou. Při nalévání kapaliny se plní i násoska. V momentě, kdy kapalina dosáhne nejvyššího bodu v ohybu násosky, začne proudit do sestupné části násosky z poháru ven. V této části násosky je kapalina pod úrovní hladiny v poháru, a z toho plynoucí rozdílnost tlaků zařizuje přetékání kapaliny. Představíme-li si hladinu kapaliny v sestupné části násosky, tak ze strany otevřeného konce násosky se projevuje atmosférický tlak, z druhé strany hladiny se přes kapalinu v poháru projevuje taktéž atmosférický tlak, ale zvětšený o hydrostatický tlak sloupce kapaliny, který je v násosce pod úrovní hladiny v poháru. Konstrukce pohárů nám zaručuje, že při jejich probíhajícím vypouštění je kapalina v sestupné části násosky vždy pod úrovní hladiny v poháru. Poháry se vypustí do úrovně, která je dána ústím vzestupné části násosky.

Název Pythagorův pohár se odvíjí od jména starořeckého filozofa Pythagora ze Samu. Pohár byl dle informací vymyšlen na základě žádosti krále, aby lidé popíjeli víno s mírou. V tomto případě platí, kdo chce víc, nemá nic, jelikož celý pohár s vínem vytekl.

Velice pěkné video na youtube o principu Pythagorova poháru.

Authors

Josef Červenec, Jan Bultas, Pavel Altman, Michal Bouda, Šimon Duda

Tags



Model origin

The author hasn't provided the model origin yet.

License