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Cinco quebra cabeças de parafuso de George Hart

Matemática

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Você pode imprimir este modelo 3d com estes filamentos ou com estas resinas 3D.

Sobre o objeto 3D Cinco quebra cabeças de parafuso de George Hart

Este é um arquivo desenvolvido e projetado com ferramenta CAD.

Se você ainda não sabe criar seu próprio modelo 3D eu te ensino neste artigo tutorial sobre Tinkercad.

Cinco quebra cabeças de parafuso de George Hart foi projetado para Impressora 3D. Esses cinco quebra-cabecas desafiam qualquer um que brinque com eles a pensar em combinar as transformacoes geometricas de translacao e rotacao de novas maneiras. Em uma aula de matematica, eles tambem fornecem inspiracao para ver que a matematica tem aplicacoes divertidas e criativas. Alem disso, eles se tornam progressivamente mais desafiadores e levam os alunos a se sentirem confortaveis com a importante habilidade de explorar novos problemas que nao tem ideia de como resolver. O conjunto de cinco levara os alunos a pensar em estrategias de resolucao de problemas e proporciona um saudavel "Aha!" quando a solucao do ultimo e encontrada, dando uma sensacao de prazer com a matematica. Bagel de duas partes. Isso e trivial de resolver, mas chama-lo de "bagel" leva naturalmente o usuario ao proximo desafio de tentar entendera forma geometrica para que possa reproduzi-la cortando um bagel real da mesma maneira. Torus de quatro partes. Convenientemente, voce nunca pode perder uma peca, pois cada par esta vinculado. Um pouco mais dificil de resolver. Uma abordagem e juntar duas pecas e duas pecas para reduzir a um problema mais facil, como o bagel de duas partes, por meio de um metodo de dividir e conquistar. Ou voce pode resolve-lo uma peca de cada vez. Se dominar essa forma, voce tambem pode replica-la cortando um bagel real. Torus de seis partes. O proximo passo logico. Alunos avancados apreciarao o desafio de provar que as seis partes podem ser montadas em qualquer sequencia, por exemplo, se voce rotula-las quando resolvidas como ABCDEF, voce tambem pode resolve-las como ABEDCF ou qualquer outra permutacao. Cubo de quatro partes. Essas quatro partes identicas se montam em um cubo sem forca alguma necessaria. Pode ser resolvido de maneira incremental, adicionando uma peca de cada vez, ou por um metodo de dividir e conquistar, fazendo primeiro duas submontagens que se juntam. Tetraedro de duas partes. Embora haja apenas duas pecas e elas sejam identicas, este e o mais desafiador desses cinco quebra-cabecas. Novamente, nenhuma forca e necessaria. Esta tudo bem se levar mais de meia hora para resolve-lo.

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O modelo 3D intitulado "Cinco quebra-cabeças de parafuso de George Hart" é uma coleção intrigante de desafios que combina entretenimento e aprendizado matemático. Cada quebra-cabeça no conjunto exige que os solucionadores apliquem transformações geométricas, como translação e rotação, de maneiras inovadoras, promovendo o engajamento criativo com conceitos matemáticos.

### Descrição dos Quebra-Cabeças:

1. **Rosquinha em Duas Partes**:
- **Dificuldade**: Trivial
- **Descrição**: Este quebra-cabeça simples consiste em duas peças que se combinam para formar um objeto em forma de rosca (ou bagel). Ele serve como uma introdução suave ao conceito de manipulação de formas geométricas. Além disso, a familiaridade com a forma de uma rosquinha pode inspirar a replicação do desafio na vida real.

2. **Toroide em Quatro Partes**:
- **Dificuldade**: Um pouco mais difícil
- **Descrição**: Com peças interligadas, este quebra-cabeça assegura que nenhuma parte possa ser perdida, oferecendo uma abordagem de "dividir e conquistar" ou a resolução peça a peça. Ele desafia o usuário a pensar sobre como peças podem ser aglomeradas e interligadas, semelhante a um bagel.

3. **Toroide em Seis Partes**:
- **Dificuldade**: Intermediário
- **Descrição**: Esta versão acrescenta complexidade, permitindo que os alunos explorem permutações. A capacidade de montar as peças em qualquer ordem (por exemplo, ABCDEF a ABEDCF) abre novos caminhos de exploração e raciocínio lógico, sendo ideal para alunos avançados.

4. **Cubo em Quatro Partes**:
- **Dificuldade**: Acessível
- **Descrição**: As quatro partes idênticas se juntam para formar um cubo. A montagem pode ser feita de forma incremental ou através de combinações iniciais que facilitam o processo. Este quebra-cabeça é um bom exemplo de como a geometria pode ser manipulada sem a necessidade de força.

5. **Tetraedro em Duas Partes**:
- **Dificuldade**: Desafiador
- **Descrição**: Apesar de possuir apenas duas peças idênticas, este quebra-cabeça é considerado o mais difícil do conjunto. Ele exige mais paciência e aplicada prática na forma geométrica, desafiando o solucionador a usar estratégias de pensamento crítico.

### Conclusão:

Esses cinco quebra-cabeças não apenas oferecem um divertido desafio intelectual, mas também incentivam a mentalidade de resolução de problemas. Ao resolver os quebra-cabeças, os alunos experimentam momentos de "Eureka" e "Aha!", que cultivam um entusiasmo pela matemática. Essa interação lúdica com conceitos geométricos ajuda a transcender a matemática teórica, demonstrando suas aplicações práticas e criativas. O modelo é perfeito para educadores que buscam integrar aprendizagem prática e exploratória em suas aulas de matemática.

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