创新实践 - 以卵击石

创新实践课程实验报告学号： 姓名： 专业班级： 学号： 姓名： 专业班级： 学号： 姓名： 专业班级： 学号： 姓名： 专业班级： 学号： 姓名： 专业班级： 2014年12月 “以卵击石”作品作品名 勇敢撞击地球的小鸡蛋作品名称：勇敢撞击地球的小鸡蛋主要材料：气球、鸡蛋、A4纸、筷子、绳子作品介绍：此作品利用了降落伞模型和螺旋桨模型。鸡蛋用绳子套在三棱锥框架中间，四棱锥框架上方套着气球和风车。利用气球，增大空气阻力，以使鸡蛋连同整个装置平稳落地；利用风车，以提高装置稳定性和落地准确性。 “以卵击石”作品设计报告一、 设计思路 鉴于航空航天飞行器安全着陆的相关背景，我们引出较为基础的鸡蛋撞地球试验。首先，我们想到了降落伞模型和螺旋桨模型。为了保证鸡蛋完整性，整个装置应该要有很大的空气阻力，落地时也不能让鸡蛋与地接触，于是我们将鸡蛋套在一个框架中，并在框架上方套了几个气球；考虑到落点准确性，如果仅用气球，装置会飘忽不定，于是我们又在装置上安装了一个风车，作为螺旋桨，防止装置飘动；另一方面，装置质量不能超过150g，所以我们利用了较轻的一次性筷子做框架和较薄的纸张做风车，最终我们装置是140g，未超重；鸡蛋下落高度是五层楼，我们先对之前的设计做了粗略计算，然后通过实验测试并调试，最终保证了下落速度。表1. 设计要求与评分指标（该表不用删除，放在“一、设计思路”这部分的最后）项 目要 求评分鸡蛋完整性（40分）鸡蛋完好无缺40分蛋壳破裂，无蛋内组织外流20分鸡蛋破碎，蛋液流出0分落点准确性（15分）落点区域直径分别为内圈1m、次内圈1.5m、外圈2m的3个同心圆静止后落点在最内圈15分静止后落点在次内圈10分静止后落点在外圈5分静止后落点在圈外0分装置质量（含鸡蛋）（25分）150g25分200g，150克20分225g，200克15分225g，250g10分250g，300g5分250g，300g0分高度（20分）二楼5分三楼10分四楼15分五楼20分二、 作品设计与制作过程设计过程：在装置制作之前，我们通过理论分析和收集资料，最终确定运用降落伞模型和螺旋桨模型结合来设计以卵击石的装置。即用6根一次性筷子当作6条棱来做成一个四面体的框架结构，鸡蛋通过绳子被拴在框架中心处；用风车当作螺旋桨，通过一根圆珠笔芯然后用胶固定在框架顶点；用气球当降落伞，通过绳子系在圆珠笔芯的顶点，其结构如下图所示。材料选取：一次性筷子3双、A4纸若干、气球10个、绳子若干、生鸡蛋4个、无墨的圆珠笔芯1支、泡沫若干。 制作过程：为提高筷子强度，我们先在每根筷子卷上一张A4纸。然后用筷子组成一个四面体框架并用热胶枪将其固定，这样我们的装置主体就做成了。接下来，我们就要放置鸡蛋了，首先用绳子编织一张网，然后将鸡蛋放入网中并将绳子拴紧，再从网中引出4条绳子，分别套在框架的4个顶点上，我们合理地协调了4根绳子的长度最终使鸡蛋位于四面体框架的中心。之后就是做我们的减速和稳定装置了，先裁剪一张A4纸并折叠成风车，将风车穿在圆珠笔芯上，然后又将笔芯用胶固定在装置的顶点；再将5个气球吹大然后用绳子将其套在圆珠笔芯的顶端，这样我们的鸡蛋撞地球的装置就差不多做成了，就期待实验的成功了。但我们第一次实验就失败了，鸡蛋在装置中虽然没有与地接触但还是碎了。我们左思右想，我们有气球和风车并且鸡蛋也没有与地接触，为什么鸡蛋会碎呢？我们分析可能是因为气球和风车虽然都可以造成一定的阻力，但落地速度仍然相对较大，四面体框架是筷子做成的，刚性较大，落地会产生较大冲击，并且拉鸡蛋的绳子可能没有拉紧，在鸡蛋的惯性作用下将绳子拉得很长致使鸡蛋撞到地破碎，鸡蛋实践上是接触到地了的只是我们不知道而已。为了避免这一现象，我们又进一步将鸡蛋拉紧在框架中心，并在装置底部套了几个泡沫来缓冲，最终我们实验几次，几次都成功了。三、 作品不足与改进思路 我们的装置落在地上，虽然鸡蛋没有碎，但落地位置还是有点不准。第一次测试，我们的装置落地位置右偏了一点；第二测试，虽然我们对第一次的右偏做了相应的补偿，但装置却左偏了。这说明我们的装置的稳定性不足，我们应该改善其稳定性：一种方法就是尽量将五个气球吹得一样大，系气球的绳子也尽量一样长，并用胶带将五个气球缠在一堆，这样可让装置水平方向上受力均匀些；另一种方法是不用气球，将风车适当做大一些，这样就避免了气球在空中随意飘动这个问题。我想，如果我们还有机会，我们接下来就是在原来基础上利用这两种方法改进。四、 感想与体会以卵击石，这是一门理论与实践相结合的课，既让我们学得了各种创新的方法又锻炼了我们的动手能力。从课堂讨论中，我们相互交流了各自的创新想法，在实践中，我们也见证了同学们的创新作品。他们的作品无所不有，花样百出，这让我们又学得了许多以卵击石的方法。一个人持有一种方法，n个人持有n种方法，那么如果n个人相互共享，每个人都持有n种方法，这对大家的收获都很大的。在以卵击石的装置制作过程中，我们小组通过大家的努力，合作完成了装置的实验，成功的保护了鸡蛋。虽然落地点的结果不理想，但我们收获很多。在团队合作的力量下，我们小组共同努力，交流想法，还有其他同学的帮助，我们才做出了我们的作品。虽然，一个以卵击石的装置买不了什么钱，但它却包含了我们队友的心血和汗水，也包含了同学们的鼓励，在我们心中它是很有价值的。而且一个小小的以卵击石装置，我们在其中也学到了许多创造能力与创新方法。创新是科学技术和经济发展的动力，是国民经济发展的重要因素。 创造力是一个人产生新思想和新观念，用新方法创造性地解决问题的能力。现代社会就需要有创新和创造力的人才，创新实际上并不难，难的是我们不去做或不敢做，就像这次同学们的以卵击石装置一样，他们有各种各样的创新，但他们并没有觉得难，因为他们有心去做并敢做。所以我们抓紧时间努力学习，多动动脑也多动动手，寻找机会发展自己，总有一天会有我们自己的对社会有利的创新成果的。