Команда "Энерджи" на Всероссийской научно-инженерной олимпиаде

Заочное задание "Кванториады" по треку «Энерджи» состояло в разработке, конструировании и изготовлении устройства, с помощью которого команда наглядно продемонстрирует протекание выбранного ею природного или технического явления. Необходимо было подготовить свою машину Голдберга, таким образом, чтобы процессы, происходящие во время работы машины, моделировали реальную схему, связанную с энергетикой.На это задание были введены ограничения:

• 1) Оригинальность проектируемой системы;
• 2) Точность модели;
• 3) Количество функциональных элементов в машине;
• 4) Оригинальность функциональных элементов, использованных в машине;
• 5) Время автономной работы машины Голдберга.

Команда Калининградского «Кванториума» сконструировала машину Голдберга, которая работала по следующему принципу:
• Молоток, прикрепленный за ручку осью, падал и передавал импульс колесу в нижней точке;
• Колесо катилось под уклоном в 20 градусов наверх и падало в небольшой прозрачный резервуар с водой;
• Уровень воды в резервуаре поднимался и через загнутую (выпуклую вверх) трубку, сифон, вода стекала через отверстие в дне резервуара вниз в прикрепленный сосуд;
• Под весом воды короткое плечо рычага опускалось вниз, поднимая длинное плечо, к которому было прикреплен контактный провод;
• Контактный провод соприкасался с другим контактным проводом, прикрепленным к стойке, при этом происходило замыкание электрической цепи, в которую была включена пушка Гаусса, расположенная на столе на высоте 1,5 м;
• Пушка Гаусса выстреливала гвоздиком в подвешенный перед ней надутый воздушный шарик;
• Шарик лопался, груз, лежащий на шарике падал вниз;
• К грузу одним концом был привязан тросик, перекинуты через два блока, а к другому концу были привязаны буквы, сложенные гармошкой;
• Груз поднимал эту связку букв в надпись «Калининград».

При регистрации устройства в Сколково команды заявляли время автономной работы машины, команда Калининградского «Кванториума» заявила время в 30 секунд. Дополнительным заданием, полученным на месте от федерального тьютора, было дополнить систему и увеличить время автономной работы машины на 20 секунд. У ребят было два дня. Они дружно крутили, пилили, сверлили, прибивали, чертили, вырезали на лазерном станке, дорабатывая свой проект на площадке. В итоге, собрали установку, дополнив всю систему поршнем, который толкал молоток в самом начале и запускал всю систему. Поршень срабатывал от давления, подаваемого через шланг из загерметизированной бутылки, в которой происходила химическая реакция пищевой соды и уксуса.

На предворительных просмотрах машин у нашей команды возникали трудности, не все срабатывало, как надо. Но ребята, не расстраиваясь, сумели разобраться в проблемах, исправить недочеты конструкции, успели подготовить установку к квалификационному просмотру в последний день Кванториды. Во время первой попытки произошла неприятность: колесо не докатилось до резервуара с водой. Но ко второй попытке наша команда устранила неисправность, система сработала, как и было задумано.
По итогам соревнований Калининградская команда по треку «Энерджи», а именно: Платон Исаков, Николай Жегалов и Антон Гуляеев, получила «зачет» и была включена в число победителей.

Текст: Владимир Мандриченко