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头脑风暴大作战——自动升旗

来源:北京钱学森中学    发布时间:2022-03-10    519

你了解世界上各种赛事的升旗吗?不同的竞赛名次,不同的国家队员,不同国家的国旗,不同的升旗高度,不同的开始升旗的时间,这些高难度的国际赛事升旗是如何解决这些问题的呢?他们是利用什么原理实现这些升旗问题呢? 现在体育场馆的升旗系统多是采用原始的手摇方式或者带点控的半自动升旗方式;一种自动升旗控制装置,包括计算机、自动升旗控制装置和变频控制器;所述计算机通过串行端口与所述自动升旗控制装置连接,所述自动升旗控制装置通过控制信号与所述变频控制器连接。通过计算机选定国歌并设置升旗高度后,升旗装置能自动计算旗杆运行速度、升旗时间,产生升旗控制信号送达变频器控制系统,带动电机运行,保证升旗与国歌播放的同步与统一以及匀速升降。

我们传统的旗杆升旗线是利用定滑轮可以改变用力的方向的原理,使升旗线一边上一边下,让国旗升上空中。而本次挑战任务是让同学们没有任何电子设备情况下,在有限时间内完成一个从旗杆的制作以及旗帜能自动的从底部升到上端。

   

挑战:

你们的任务是制作一个自动升旗装置,需要你们能把一面旗帜从底部自动升到装置顶端。在升旗过程中不能有外力参与进去,并且整个升旗过程中装置不倒塌。

时间:  

8分钟制作和测试。

程序:  

7 分钟讨论制作,测试升旗时队员不能再接触旗帜和装置,旗帜升到顶端维持 10 秒不倒塌。 1分钟用来测试。

材料: 

1张A4纸  5张A4卡纸、1根细绳(30cm)20 根牙签、1块橡皮泥、10 根吸管、1面旗帜(55mm*90mm)

工具:

一把剪刀

A、升旗的垂直高度,旗帜起点和顶端的差值不足20cm不计分,超过20cm,每1.5cm记一分(最高80分);

B、材料使用创造性最高 20分;


专家老师来支招:

1.本题为一道任务类的题目,题日要求为高度,尽可能让每一种材料都能够变高,卡纸、A4纸如何变化,变高,并且组合成稳定能独立站立的结构是解题的重点。

2.本题要求旗帜从底部升到顶端,需要有一个细绳队长需要队长快速算出80分需要升旗的高度是多少,需要的细绳是多少。

3.需要快速算出30cm细绳能得多少分,细绳还可以怎么变形。或者A4纸是否也可以作为细绳且不断裂?

4.学会使用滑轮的原理来解决问题,保证结构的坚固程度,要根据材料的特点要考虑用谁来做滑轮解决问题。高度类题目不要贪图太高,要保证每做好一部分都能够独自站立,否则测试时倒塌会导致得分为0

5.本题要求在升旗过程中不能使用外力,没有说明一开始不能借助外力,这是同学们审题中需要明白的道理。材料的创造性使用主要体现在如何改变材料本身的用途,如牙签的使用等用来解决问题。


作者:李爱英