机械计算蛙，有趣的数学小道具

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DIYer:                        belsey                制作时间:                        2小时                制作难度:                        ★☆☆☆☆                GEEK指数:                        ★★☆☆☆                编译来源
  K, D+ ?! Q0 U6 d1 k0 v/ y 双向电梯
7 W# K! s2 w! T. x1   工具和材料        2   切割茶叶盒        3   裁剪和粘贴        4   组装青蛙        5   大功告成        6   成果总结        7   DIYer签到处脚趾上的箭头和手指指向三个数，这里可以看到5x11=55或55/5=11或 55/11=5。        孩子们在小学的时候就学过3+4=7，7-4=3这种数学三角。乘法和除法在原理上也是一样的（3x4=12， 12/3=4， 12/4=3）。把这些数字分别放在三角形记忆卡的一个角上，盖住三个角的其中一个并让孩子补全，不仅能让孩子们锻炼记忆力，还能让他们理解加和减、乘和除分别是同一个硬币的两面——他们能从纸面上看出这种关系。        我的机械计算器就是基于这种数学三角形设计的，通过简单的机械学原理使青蛙的双腿组成三角形，它交叠的双手可以移动。一张卡片就能展示出整个乘法表，并且看着这只萌青蛙动来动去要比枯燥的记忆卡有趣得多。        必须承认，我这个装置比不上威廉姆?罗伯逊1916年设计的一种叫做“受教育的猴子”的锡制玩具。几个月前我第一次看到这种玩具的时候我觉得用纸来复制这个点子会非常容易，但是事实证明我大错特错了。        在我试图调整设计的几周内我的书桌上到处都是针和青蛙身体的部件。把猴子变成青蛙是非常容易且自然的事情，这种机械计算器的移动方式比起猴子更像是青蛙。把数字适当地排列起来有一些技巧性，但是并不难做到。我想出了一个办法解决了数字的自乘和自加（比如5+5）问题，改进了罗伯逊先生的设计。他只是画了一个小方形代表数字，而我的模板可以表示实际的数字（你现在还不能看到，我只是在自卖自夸）。        我在一家纸材供应点找到了小的铝制铆钉，但是在我的原型设计过程中，使用了竖起来的针作为临时轴承（尽量不伤到自己），但是随后却沮丧地砰砰砰砸桌子。因为当我把一切都打点好，把我的彩色青蛙打印出来，进行我以为是最后一次的裁剪，装上可爱的铝制铆钉的时候，实验却失败了。我用针将纸制身体部件固定在在合适位置时这些部件可以以针为轴心自由转动。但是铝制铆钉把纸片固定得太紧了，所以一些关键部分卡住了而使纸片无法顺畅绕轴转动。最终的结论是这个装置还是需要用更硬的材料来制作。        演示视频： 1   工具和材料

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你需要的东西：

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PDF模板文件：        http://www.instructables.com/files/orig/F2M/8HUB/GYZNVMBZ/F2M8HUBGYZNVMBZ.pdf        http://www.instructables.com/files/orig/FWL/H6UU/GYVDJ5MP/FWLH6UUGYVDJ5MP.pdf●解剖刀(Xacto 牌)一把，保护桌子用的切割垫●锤子一个、钉子（或者螺丝）一枚●电磨或者其他可以穿透薄金属片的钻孔工具一个●锉刀一把●小的铝制铆钉和对应的安装工具〇胶水〇空金属茶叶盒一个 2   切割茶叶盒在切割之前先打孔。        为了防止钻孔时打滑，先用锤子加上钉子打一个定位凹痕，这样钻孔就简单很多。        不把这里的粗糙边缘处理好的话会挂彩的。        磨边!        这是一个我原先想要避开的步骤……非常乏味无聊，我也在想其他的解决方法（可能可以用塑料牛奶瓶代替）。我甚至测试了用激光切割塑料片（因为可找来切割的金属薄片都太厚了）。但是现在，这一步骤是必需的。

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1.在你的茶叶盒上描出四条腿、两只脚和滑动条（写有数字的纸片）的图形。不需要画出头部，因为头部并不需要绕轴转动。你需要一个如图所示的扁平盒子，圆形的不行。如果你不喝茶而且没有其他扁平的金属罐头，到处逛逛。你总是可以在五金店里买到像纸一样薄的金属片。        2.标出连接点（例如小孔）所在的位置

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3.为了使钻孔更加容易，用锤子和尖尖的钉子或螺丝在刚刚标示的连接点的位置打一个小孔。

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4.用小钻头在合适位置打孔（我的是3/32英寸。但是后来我用一个小锉刀把它弄宽了一点所以铆钉很容易地就装上去了）。

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5.用一个带切割工具的电磨从茶叶盒上切下你画的图形。从较小的、比较精细的区域开始。你不需要在意所有的细节（我放弃了一些手指）因为后来你要用纸制模板把金属部件盖住。

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6.小心地把你剪裁下来的金属片整平磨边。如果你试图走捷径加快速度的话，不要跳过这一步骤。钻孔切割茶叶盒时产生的粗糙边缘之后会给你带来很大麻烦。  3   裁剪和粘贴

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滴上的白胶        剪下所有的纸片部分。为了做到最好，用解剖刀刻下图案，但是如果你有一把好用的锋利的剪刀，就可以摆脱刀子和切割板了。        把纸片贴在你准备好的金属片上。为了把这些部件精确地贴在正确的位置，粘贴时把它们对着光线检查。 4   组装青蛙

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这就是称为滑动条的部件        将滑动条安装在A1和A2之间。A3和A4（另一条腿）连接到青蛙头部底部的孔里。        模板上标有字母和数字，字母表示哪些小孔是互相对准的，数字从背面（#1）开始标号，朝身体正面逐渐增大。        从A开始。        在A1和A2之间安装滑动条，滑动条也在B1和B2之间。        在字母表中往前数。        当你数到F，你需要把乘/除页（或者加/减页）放在F1和F2中间。G和F标签挤着穿过左边的卡槽，从右边的数字12和裁剪好的矩形的部分穿出去。 H和I标记在非常右面的标签上。 5   大功告成

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将这个部件插入滑动条，这样当青蛙从事计算时外面看不到不需要的东西。        顶部的裂缝是为了当青蛙在乘法表间上下移动的时候隐藏滑动条的顶部，这是最初设计方案的另外一个修正之处。 6   成果总结

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当我写到这部分时我想到了解决连接点问题的另一种可用方案。除了铆钉很和危险的针之外，小的回形针（或者其他硬的但是可弯曲的金属线）在用一个长嘴钳巧妙的弯折之后，也可以很好地解决这个问题。不需要为切割金属片或者去手工店找专门的部件和工具操心，只要做卡片的纸料能容易地绕轴转动就行了。纸片本身的强度已经足够牢固了——就像开头的视频演示里能顺利工作的原型一样。        如果小朋友不喜欢蛙类，也可以做成他/她喜欢的小动物……当然，蛇不行…… 7   DIYer签到处编辑:                        白色的小白                果壳DIY站QQ群：132647923, 2群：179240860（加入时请报上你在果壳的个人主页地址，以防广告ID）
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