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Placa de Galton configurable

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¿Usted imprimió 3D este modelo?

Descripción del modelo 3D

Este es un dispositivo para realizar experimentos estadísticos.

Aquí hay un video de la operación: http://youtu.be/0tp26ChmDxA

Diviértete mientras aprendes sobre combinatoria, el triángulo de Pascal, la probabilidad y la distribución binomial.

Las bolas se vierten en el embudo y se dejan caer y chocar contra las estacas a lo largo de su recorrido. Lo ideal es que cuando una bola golpee una clavija de frente, tenga 1/2 oportunidad de ir a la izquierda o a la derecha hasta que finalmente caiga en uno de los contenedores.

El número de trayectorias a cada ubicación viene dado por C( N, x).

N es el número de filas de clavijas (incluyendo el borde superior de los contenedores) y x toma valores de 0 a N (digamos que 0 es el contenedor más a la izquierda y N es el más a la derecha).

Hay un triángulo superpuesto que muestra todos estos números y el número de trayectorias a través de cada clavija intermedia. Este también es el triángulo de Pascal. Puede colocar la sobreimpresión justo encima de las clavijas, pero quítesela cuando realice experimentos.

Esta placa Galton en particular le permitirá ajustar N en cualquier lugar de 1 a 8, de modo que podrá realizar experimentos con tan sólo 2 contenedores o con hasta 9 contenedores. Esto se hace tapando el embudo en los orificios correspondientes alineados por encima del triángulo de clavijas.

Idealmente y a largo plazo, el número de bolas en cada recipiente seguirá la distribución binómica.

Parámetros de impresión 3D

Este dispositivo fue impreso en un MakerBot Replicator 2 usando PLA.

No se necesitan piezas adicionales ni pegamento.

Escalé las partes por un factor de 800%. Esto es lo más grande que se puede hacer y aún así caben en el volumen de impresión.

Si usted va más pequeño, probablemente quiera encontrar algunos rodamientos de bolas en lugar de imprimir las bolas de plástico que son tan ligeras que tienden a acelerar y rebotar un poco más.

De hecho, el dispositivo funcionará mejor con pelotas más pesadas incluso a tamaño completo.

Construir instrucciones:

1) Junta Directiva: Imprima el tablero usando balsas para tratar de minimizar el alabeo. La resolución estándar de 0,20 mm está bien (y no querrá esperar más).

2) Perchas: Gire las clavijas de manera que queden con la parte plana de la placa de construcción. Necesitará imprimir 28 de ellos. Usé una resolución de 0,10 mm.

3) Embudo: Imprima el embudo boca abajo con la boca del cono en la plataforma de construcción. 0.20 mm funcionará. No se necesitan balsas ni soportes.

4) Bolas: Imprime tantos como puedas! Necesitará usar balsas, pero no se requieren soportes. Impresión a una resolución de 0.10. IMPORTANTE: hágalos lo más densos posible. Usé un relleno de 75%, pero recomendaría 100% si es posible.

5) Superposición de triángulo: Imprimí esto usando balsas y con una resolución de 0,15 mm.

Montaje:

El montaje de la placa es fácil. Simplemente inserte las 28 clavijas en los 28 orificios cuadrados que forman el triángulo. Deje los dos pares de agujeros superiores vacíos. Estos son para posicionar el embudo para diferentes experimentos. Las clavijas tienen un lado ligeramente redondeado. Trata de mirar hacia adelante.

Consejo importante: Asegúrese de que los orificios para las lengüetas del embudo no estén demasiado apretados para no romper las lengüetas al meter o sacar el embudo. Es posible que desee lijar ligeramente las lengüetas del embudo.

Uso:

Enchufa tu embudo y deja caer (o vierte) las bolas y lo que caen en los contenedores haciendo algunas vueltas a lo largo del camino.

El tablero ya está inclinado, pero puede que tenga que jugar con la inclinación del tablero un poco más. Me parece que inclinarlo otros 10 grados más o menos hace que funcione bastante bien.

La posición más a la izquierda y la más baja del embudo corresponde a N = 1 y las bolas sólo deben caer en los dos depósitos de abajo. La posición más alta corresponde a N = 8.

Cuando no esté ejecutando experimentos, puede dejar el triángulo sobre el tablero para recordar a la gente las combinaciones.

Disfrute!

  • Formato de modelo 3D : STL

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Creador

Licencia

CC BY SA

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