공학적 장난감

소개

공학의 원리를 이용한 장난감을 설계한 보고서

목차

1. 아이템선정
2. 선정아이템 브레인스토밍
3. 결론

본문내용

가. 브레인스토밍을 통해 도출되었던 아이템 목록
▶ 블록세트 : 재료 역학의 빔 구조와 마찰력의 이해를 위한 장난감
(1) 블록의 표면을 다양하게 표현하여 마찰력을 나타낸다.
(2) 블록을 자유롭게 쌓을 수 있는 구조로 제작하여 다양한 형태의 빔 구조를 이해할 수 있도록 한다.
▶ 구슬치기 세트 : 동역학의 운동량 보존의 법칙을 이용한 장난감
(1) 스프링을 이용하여 구슬을 굴리고 충돌시켜 운동량과 에너지 보존을 이해할 수 있도록 한다.
(2) 구조를 다양하게 제작하여 길 찾기, 보드게임 등에 응용한다.
▶ 충격량을 알 수 있는 공 : 동역학의 충격량원리를 시각, 청각적으로 이해할 수 있는 장난감
(1) 공 내부에 센서를 부착하여 충격량을 간단하게 계산하여 보여준다.
(2) 공의 커버를 다양하게 제작하여 교체함으로써 재료에 따른 탄성의 변화를 이해할 수 있도록 한다.
▶ 액체병 : 열역학의 빙점, 비등점의 원리를 알 수 있는 장난감
(1) 병 내부에 빙점과 비등점의 차이가 많이 나지 않는 액체를 채우고 온도변화에 따라 상태변화를 눈으로 볼 수 있도록 한다.
(2) 병에서 액체로의 온도 전달을 용이하게 제작한다.
▶ 스티로폼 토이 : 재료역학의 파손을 직접 체험함으로써 최대전단력을 알 수 있는 장난감
(1) 스티로폼을 다양한 형태로 제작하여 깨뜨려 봄으로써 그것의 외부압력과 응력, 전단력을 이해할 수 있도록 한다.
(2) 스티로폼을 이용하여 다양한 구조를 제작하고 그것에 따르는 변형률을 이해할 수 있도록 한다.
▶ 태엽으로 만든 대포 : 동역학의 에너지보존의 법칙을 이용하여 탄성에너지를 운동에너지로 전환시키는 장난감
(1) 태엽의 스프링을 이용한 탄성에너지를 대포의 포환을 쏘는 운동에너지로 변환시켜 에너지 보존법칙을 이해하도록 한다.
(2) 태엽의 스프링을 교체할 수 있도록 하여 스프링상수에 대하여 이해할 수 있도록 한다.
▶ 구심력을 이용한 장난감 : 구심력과 중력의 평형을 이해하고 회전반경과 회전속도에 따라서 구심력이 변하는 것을 이해하는 장난감
(1) 중력과 구심력이 평형을 이루어 추가 떨어지지 않고 돌고 있는 상태를 통해 동역학의 뉴턴의 운동법칙을 이해할 수 있도록 한다.

참고자료

· 없음