Forsøk og praktisk arbeid

Passer for

  • barnetrinn 5-7

Kort med tannhjul

Tannhjul er et fascinerende mekanisk prinsipp. Her lager vi et kort med tannhjul.

Å lage tannhjul krever nøyaktighet. Derfor anbefaler vi at du ved første forsøk lager to like store hjul, dvs. to sirkler med samme radius. Det er vanskelig å være nøyaktig hvis tannhjulene blir for små, så det er gunstig at radius i sirklene er minimum 4 cm. Bruk nykvesset blyant og passerbly slik at blyantstrekene blir så tynne og så presise som mulig.

Tegn tannhjul med passer eller gradskrive

1.

Lag antall tenner i tannhjulet
En enkel metode for å lage tannhjul på, er å halvere vinklene i en sirkel. Halveringen kan skje enten ved hjelp av passer eller med gradskive. Uansett er det viktig å være nøyaktig. Det er nok med å lage et tannhjul med 8 ”tenner” i første omgang. Da er sirkelen delt i 16 like store sektorer.

Sirkel delt inn i sirkelsektorer
2.

Lag høyden på tennene
Lag en mindre sirkel med samme sentrum som den opprinnelige sirkelen. Forskjellen på radien mellom de to sirklene bestemmer høyden på ”tennene”.

3.

Lag formen på tennene
Det er enklest å å lage tenner som er formet som trekanter, og trekanter er også lette å klippe ut. Da trenger du å merke av midtpunktet mellom tennene. Se illustrasjon under til venstre. Bruk linjal og tegn linjer mellom de oppmerkede punktene. Se illustrasjon under til høyre. Det er viktig at tennene og opperommet som klippes bort har omtrent samme form. Høyden på tennne bør derfor justeres slik at tennene og opperommene blir så like som mulig.

Midtpunktet mellom tennene
4.

Klipp ut to tannhjul
Lim malen på en papplate. Klipp ut to tannhjul.

To tannhjul

Tegn tannhjul med Geogebra

Et alternativ til passer og linjal, er å tegne tannhjul ved hjelp av det dynamiske tegneprogrammet Geogebra. (Framgangsmåten som er skissert under kan også gjennomføres på papir med passer og linjal).

Her et eksempel på en utforskende framgangsmåte:

1. Tegn en regulær mangekant ved å bruke verktøyet regulær mangekant i menyen. Vi har valgt å tegne en 16-kant.
2. Trekk linjestykker mellom to hjørnepunkter i mangekanten. Det kan gjøres på flere måter.
  Regulær mangekant tegnet i Geogebra
  På figur 2 er det trukket linjer mellom to punkter i mangekanten med 4 punkter i mellom. Her er vinkelen i bunnen av opperommene lik 90˚. (Vinkelmåler finnes i geogebra). Hvis denne vinkelen skal gjøres mindre, så kan linjestykker tegnes med 5 punkter mellom hjørnepunktene. Vinklene i trekanten vil da bli spissere. Se figur 3. Da er den samme vinkelen 67,5˚. Vinkelen på ”tannens” topp er nå 45˚.
3. Utforsk gjerne andre gunstige måter å dele en mangekant eller en sirkel på. Det er om å gjøre at den trekanten som klippes bort, så langt det lar seg gjøre, blir like stor og formlik med den trekanten som blir stående igjen, dvs. ”tannen” i tannhjulet.
4. Tegn rundt den endelige figuren ved hjelp av mangekantfunksjonen i menyen. Marker sentrum i figuren. Du trenger dette punktet når du skal lage hull til splittbindersen. Fjern alle linjestykker og punkter som du ikke trenger. Skriv ut malen og lim den deretter på en plate med papp. Klipp ut to tannhjul.
  To tannhjul (tegnet i Geogebra)

 Monter tannhjulet på et kort

  1. Klipp ut et stykke papp til et kort.
  2. Monter tannhjul 1 på kortet på følgende måte:
    • Lag hull i midten av tannhjulet ved hjelp av hulltang eller bor
    • Lag et hull i papplata
    • Fest hjulet til plata ved hjelp av en splittbinders
  3. Monter tannhjul 2 på følgende måte:
    Finn først ut hvor det er best å plassere hjul nr 2. Bruk en stift eller knappnål og sett i sentrum av tannhjul 2. Plasser tannhjul 2 på kortet slik at det griper inn i tannjul 1 som allerede er festet til kortet. Pass på at avstanden ikke blir for tett, men at hjulene heller ikke er for langt fra hverandre. Ved hjelp av stiften kan du enkelt endre og tilpasse avstanden mellom tannhjulene. Når du har funnet beste plassering av tannhjul 2, fest du det på samme måte som du festet tannhjul 1.

Kort med to tannhjul Kort med to tannhjul

Videre arbeid

Å få to tannhjul til å fungere er morsomt, men det er en større utfordring å få tre hjul til å fungere sammen. I første omgang det enklest at alle tre hjulene har samme størrelse og like mange ”tenner”. Neste steg er sette sammen tannhjul, to eller flere, hvor hjulene har forskjellig størrelse og dermed ulikt antall ”tenner”.

Kort med tre tannhjul Kort med tre tannhjul

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i matematikk fellesfag

  • Etter 7. årssteget
    • Måling
      • velje høvelege målereiskapar og gjere praktiske målingar i samband med daglegliv og teknologi og vurdere resultata ut frå presisjon og måleusikkerheit
  • Etter 10. årssteget
    • Måling
      • velje høvelege måleiningar, forklare samanhengar og rekne om mellom ulike måleiningar, bruke og vurdere måleinstrument og målemetodar i praktisk måling og drøfte presisjon og måleusikkerheit

Læreplan i naturfag

  • Etter 7. årstrinn
    • Teknologi og design
      • planlegge, bygge og teste mekaniske leker og forklare prinsipper for mekaniske overføringer

Materialer og utstyr

  • papir
  • papp
  • blyant
  • linjal
  • passer eller gradskive

Er del av

Er bakgrunnsstoff for