운동물체만들기 지도안과 학습자료

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운동물체만들기 지도안과 학습자료

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캠이란? 원통 모양으로 회전운동을 직성운동으로 바꿔주는 역할을 하는 기계요소이다. 캠은 그 윤곽 또는 홈이 평면곡선으로 나타나는 평면캠과 공간곡선으로 나타나는 입체캠으로 크게 나눌 수 있다.
평면캠으로 가장 많이 사용되는 것은 판(板)캠으로, 그 윤곽이 하트형(심장형)인 것을 하트캠이라고 한다. 이것은 등속회전운동(等速回轉運動)을 등속왕복운동으로 바꾼다. 판캠은 종동체를 밀어올릴 뿐이고, 끌어내리는 데는 중력이나 스프링의 힘을 이용한다. 내연기관의 흡배기(吸排氣) 밸브를 움직이는 데 이런 종류의 캠이 사용된다.
평면캠의 또 하나는 홈캠으로, 이것은 종동체를 확실하게 밀어올리고, 또 끌어내릴 수가 있다. 확실하게 운동을 전하는 캠을 확동(確動)캠이라고 한다. 직동(直動)캠도 캠의 왕복운동에 의해서 종동체는 연속왕복운동 또는 간헐적 왕복운동을 한다.
입체캠은 실체(實體)캠이라고도 하며, 가장 간단한 것은 경사판캠이다. 이것은 종동체가 사인(sine)운동을 한다. 원통캠은 원통 표면에 홈을 낸 것으로, 원통이 회전하면 그 홈에 따라서 피동체가 원통축에 평행한 면내에서 왕복운동을 하며, 모선(母線)을 따라 종동체에 운동을 시킨다.
또, 원뿔 표면에 홈을 낸 것을 원뿔캠이라고 하며, 역시 모선을 따라 종동체에 왕복운동을 시킨다. 구면캠은 구(球)의 표면에 홈이 파져 있는 캠으로, 구가 회전하면 돌기는 홈의 움직임에 따라 좌우로 움직여서 수직축은 특수한 진동을 한다.
재료 소개
하드보드지, 커터칼, 테이프, 자, 풀, 본드, 색종이, 나무젓가락, 옷걸이, 병뚜껑, 기타 꾸미기 재료
만드는 과정
① 하드보드지를 커터칼로 잘라 그림과 같이 밑면이 뚫린 상자를 만든다.
② 상자의 마주보는 면에 평행이 되도록 구멍을 마주보고 뚫는다.
③ 옷걸이나 나무젓가락을 그림과 같이 통과시킨 후 양쪽 끝이 빠지지 않도록 휘어준다. 단, 한쪽은 90도로 휘지만, 다른 한쪽은 돌리기 쉽도록 손잡이 모양으로 휘어준다.
④ 상자 안 옷걸이나 나무젓가락 표면에 캠의 역할을 할 요소를 하드보드지나 병뚜껑, 요구르트 병 등을 이용하여 붙여준다.
⑤ 상자 위쪽 면에 구멍을 뚫어 캠과 연결된 막대기를 통과시킨 후 막대 끝부분이 상자 안으로 빠지지 않도록 병뚜껑을 붙여준다.
⑥ 막대의 반대쪽 끝은 다양한 인형이나 모양을 만들어 의도에 맞게 꾸며준다.

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