Adaptați un vehicul de șoareci pe distanțe lungi

Prin urmare, profesorul de fizică a dat claselor dvs. sarcina clasică de "mașină dintr-un șoarece de șoareci". Vehiculul mic trebuie proiectat, fabricat și asamblat. Este alimentat de mișcarea de fixare a unui set de șoareci care acționează cât mai departe posibil. Dacă doriți să fiți mai buni decât oricare alt elev din clasa dvs., trebuie să vă construiți vehiculul cât mai eficient posibil, astfel încât să puteți stoarce ultimul centimetru de pe "mașina dvs.". Cu abordarea corectă, este posibil să vă eficientizați vehiculul cu remedii simple de la domiciliu pentru a ajunge la o distanță maximă.

metodă

Metoda 1
Reglați cadrul

Imagine intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 1
1
Construiți-vă cadrul cât mai ușor posibil. Mai presus de toate, vehiculul dvs. ar trebui să fie "ușor". Cu cât masa vehiculului este mai mică, cu atât mai bine. Fiecare gram sau miligram pe care îl puteți folosi pentru a vă face bara mai ușoară va conduce vehiculul chiar mai departe. Încercați să adăugați numai materialul necesar pentru a fixa osiile și roțile. Dacă observați spațiu pierdut pe cadrul dvs., ar trebui să încercați să îl eliminați. Dacă acest lucru este posibil, puteți găuri găuri în cadru cu un burghiu pentru a reduce greutatea. Ar trebui să folosiți cel mai ușor material pentru cadrul dvs. Iată câteva exemple:
  • balsawood
  • Plăci din plastic dur
  • Plăci metalice ușoare și ușoare (aluminiu, tablă, etc.)
  • Jucarii de Craft (K`NEX, Lego, etc.)
  • Imaginea intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 2
    2
    Construiți-vă cadrul lung și strâns. În mod ideal, trebuie să vă modelați vehiculul aerodinamic astfel încât să aibă cea mai mică suprafață posibilă în direcția de deplasare. Un vehicul în formă de eficacitate maximă va avea întotdeauna o formă lungă, îngustă, cum ar fi o săgeată, o canoe, un avion sau o suliță, pentru a minimiza rezistența la aer. În scopul de a acoperi șoarecele dvs., aceasta înseamnă că trebuie să vă construiți cadrul atât de strâns (deși va fi dificil să vă faceți cadrul mai îngust decât cel de șoareci) și să vă sprijiniți vertical.
  • Amintiți-vă să minimalizați trageți și încercați să oferiți vehiculului cel mai îngust și mai îngust profil posibil. Încercați să coborâți solul și să priviți vehiculul din față pentru a vedea componentele cadrului care prelungesc în mod inutil profilul vehiculului.
  • Imaginea intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 3
    3
    Folosiți clei în loc de cuie ori de câte ori este posibil. Încercați întotdeauna dacă aveți opțiunea de a utiliza lipici în loc de cuie, capse sau alte materiale mai grele. De exemplu, trebuie doar să atașați câteva puncte mici de lipire pentru a atașa cadrul la șoarecele de șoareci. Adezivul va păstra în mod normal, precum și unghiile, ceea ce poate însemna greutatea inutilă.
  • Un alt avantaj al lipiciului este că, de regulă, nu are nici un efect asupra rezistenței la aer a vehiculului. Pe de altă parte, dacă unghiile ies în afara cadrului, acestea pot avea un efect atenuant.
  • Imagine intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 4
    4
    Luați în considerare totalitatea structurii. Singurul factor limitator în slăbire și ușurință poate fi fragilitatea cadrului. Dacă cadrul este prea luminos, acesta poate fi prea fragil. Mișcarea șurubului de șoareci elastic poate rupe vehiculul. Poate fi foarte dificil să se ajungă la un echilibru delicat între atingerea distanței maxime și a instabilității, dar nu trebuie să vă fie teamă să o încercați. Probabil că șoarecele de șoareci nu se va rupe niciodată. Atât timp cât aveți material în plus, puteți risca chiar și o greșeală.
  • Dacă utilizați un material ușor, cum ar fi lemnul de balsa și este dificil de a pune cadrul împreună, puteți lipi o mică bandă de material robust precum metalul sau plasticul pe fundul cadrului. În acest fel creșteți stabilitatea structurii vehiculului, totuși schimbarea rezistenței la aer și greutatea totală este minimă.
  • Metoda 2
    Maximizați puterea

    Imagine intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 5
    1
    Dotați capcana cu un "braț" lung pentru a crește efectul de pârghie. Cele mai multe mousetraps funcționează în felul următor: Capcana de șoareci este "setată", un fir este legat de brațul șoarecelui de șoareci și este înfășurat cu grijă în jurul axelor roților. Atunci când capcana este declanșată, brațul oscilant al capcanei transferă energia pe axul care acționează roțile. Deoarece brațul capcanei este relativ scurt, poate trage firul prea repede pe un vehicul slab construit, determinând roțile să se rotească și să-și piardă energia. Pentru o tragere mai lentă și mai uniformă, puteți încerca să atașați o bastă lungă pe braț care acționează ca o pârghie și să legați capătul filetului de ea, mai degrabă decât să o atașați de brațul propriu-zis.
    • Este important să folosiți materialul potrivit pentru pârghia dumneavoastră. Pârghia nu ar trebui să fie îndoită sub tragerea firului, deoarece ar însemna o pierdere de energie. Multe ghiduri recomandă balsa solidă sau balsa armată cu metal pentru o pârghie robustă, dar ușoară.
  • Imaginea intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 6
    2
    Poziționați capcana cât mai departe posibil. Presupunând că capcana dvs. este alimentată de roțile din spate, veți prefera să poziționați cât mai mult capul de șoareci în fața cadrului, fără a atinge roțile din față. Cu cat distanta dintre capcana si roti este mai mare, cu atat mai bine. Distanța mai mare înseamnă că puteți înfășura mai mult fir în jurul axei și puteți obține o "mișcare mai mică" și o tracțiune lentă și uniformă.
  • Imagine intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 7
    3


    Acordați atenție unei frecare minimă a părților mobile ale construcției. Pentru o distanță maximă, ar trebui să utilizați aproape 100% din puterea dvs. de șoareci. Aceasta înseamnă că trebuie să reduceți "frecare" pe suprafețele în mișcare ale vehiculului. Utilizați un lubrifiant ușor, cum ar fi WD-40, un lubrifiant pentru vehicule sau un produs similar, pentru a menține punctele de contact dintre piesele mobile ale vehiculului bine lubrifiate, astfel încât vehiculul să funcționeze cât mai ușor posibil.
  • Multe instrucțiuni pentru mașinile de șoareci de șoareci numesc axa cauza principală a fricțiunii. Pentru a minimiza frecare pe osie, puteți pulveriza sau freca un lubrifiant la punctele de contact ale cadrului. Dacă acest lucru este posibil, ar trebui să-l distribuiți bine mutând roțile înainte și înapoi.
  • Imaginea intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 8
    4
    Dacă aveți permisiune, puteți folosi cel mai puternic set de șoareci pe care îl puteți găsi. De cele mai multe ori, elevilor li se cere să utilizeze același tip de șoareci de șoareci, astfel încât toate vehiculele să aibă aceeași putere. Dacă această restricție nu este valabilă pentru dvs., trebuie să utilizați cel mai puternic set de șoareci pe care îl puteți găsi. Capcanele mai mari, cum ar fi capcanele de șobolani, sunt mai puternice decât capcanele normale, dar au nevoie și de o construcție mai robustă, deoarece în caz contrar, vehiculele se vor împărți când vor fi în mișcare. Este posibil să trebuiască să vă consolidați cadrul și axele pentru a echilibra forța.
  • Rețineți că capcanele de șobolan și alte capcane mari pentru rozătoare pot rupe cu ușurință degetele. Manipulați capcanele întinse cu o atenție deosebită, chiar dacă sunteți sigur că capcana este fixată pe axă și nu poate să se desprindă.
  • Metoda 3
    Optimizați marginile

    Imaginea intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 9
    1
    Utilizați roți din spate mari. Roțile din spate mari au o inerție rotativă mai mare decât roțile mai mici. În practică, aceasta înseamnă că vor fi mai greu să se oprească odată ce se rostogolesc. De aceea, roțile mari sunt perfecte pentru cursele la distanță. Teoretic, acestea accelerează mai repede decât roțile mai mici, dar se rostogolesc mult mai mult și, în general, depășesc o distanță mai mare. Pentru distanța maximă, trebuie să alegeți roți foarte mari pentru osia de antrenare (aceasta este, de obicei, puntea spate care este conectată la șoarecele de șoareci).
    • Roata din față este puțin mai importantă. Poate fi mare sau mică. Pentru o mașină clasică de curse, puteți folosi roți mari pentru puntea spate și roți mici pentru puntea față.
  • Imaginea intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci Pasul 10
    2
    Utilizați roți subțiri și ușoare. De asemenea, este important să se ia în considerare greutatea roților. Orice greutate inutilă va încetini în cele din urmă vehiculul dvs. sau va cauza frecare suplimentară. În plus, roțile mai largi nu au nici un beneficiu și pot avea chiar un efect negativ asupra trenului vehiculului datorită rezistenței la aer. Din aceste motive, trebuie să folosiți cele mai subțiri și mai ușoare roți pe care le puteți găsi pentru autovehiculul dvs.
  • CD-urile vechi sau DVD-urile funcționează destul de bine în acest scop. Ele sunt înalte și extrem de ușoare. În acest caz, este mai bine să utilizați un inel de etanșare pentru a reduce diametrul total în mijlocul CD-ului (astfel încât axa să se potrivească mai bine).
  • Dacă aveți acces la vechile înregistrări de vinil, acestea sunt, de asemenea, foarte potrivite. Cu toate acestea, pentru cele mai mici mousetrapsuri, ele pot fi prea grele.
  • Imaginea intitulată Adaptați o mașină pentru distanțarea pasului cu pasul 11
    3
    Decideți pentru o punte spate strânsă. Presupunând că vehiculul dvs. este alimentat de roata din spate, roțile se vor roti de fiecare dată când roțile din spate se vor întoarce. Dacă axul posterior este extrem de subțire, cursa de șoareci se poate roti mai des la aceeași lungime de fir decât ar fi dacă ar fi mai largă. Roțile din spate se vor întoarce mai des, rezultând o distanță mai mare. Deci este o idee bună să scoateți axul din cel mai subțire material disponibil care poate susține greutatea cadrului și a roților.
  • Diblurile drepte, din lemn, sunt foarte potrivite și ușor disponibile. Dacă aveți acces la știfturi înguste de metal, acestea sunt chiar mai bune. Acestea oferă o mai mică frecare atunci când sunt lubrifiate.
  • Imagine intitulată Adaptați o mașină pentru distanțe de șoareci pentru pasul 12
    4
    Asigurați traducerea prin aplicarea frecării la marginile roților. Dacă roțile alunecă peste pământ imediat ce capcana este declanșată, energia este irosită. Mouse-ul de șoareci face ca roțile să funcționeze, dar nu câștigi în depărtare. Dacă puteți observa această problemă pe vehiculul dvs., ar trebui să aplicați material suplimentar pe roți pentru a reduce capacitatea de alunecare. Pentru a menține greutatea în jos, ar trebui să utilizați doar materialul necesar pentru a face roțile un pic mai grippier. Materialele adecvate sunt:
  • bandă izolantă
  • banda de cauciuc
  • balon de cauciuc
  • În plus, puteți pune un șmirghel sub roțile din spate la linia de start și puteți reduce alunecarea atunci când vehiculul se mișcă (cel mai probabil să alunece).
  • Sfaturi

    • Dacă firul este înfășurat în jurul axei, vehiculul nu se va deplasa cu greu. Atașarea unei transmisii suplimentare a butucului de margine poate îmbunătăți tracțiunea. Unele imagini prezintă o bandă de cauciuc pe axă. Acesta servește ca "ghid" și reduce alunecarea firului.
    • Utilizați pârghia cea mai lungă pe care o puteți găsi pentru a extinde cât mai mult posibil brațul cu ceas. În partea de sus se traduce o distanță mai mare și permite mai multe înfășurări pe bicicletă, care pot fi desfăcute. Antena unui radio vechi a fost folosită pentru această pârghie. Pârghia ar trebui să utilizeze un material ușor și nu prea flexibil.
    • Reducerea tracțiunii axei prin reducerea suprafeței suspensiei care este în contact cu axul de antrenare. O suspensie de oțel subțire pentru axă are mai puțină frecare decât o gaură perforată printr-un bloc de lemn.
    • Reduceți impactul prin utilizarea unei bucăți de burete ca manechin de brânză. Acest lucru împiedică răsucirea vehiculului atunci când brațul de pârghie coboară în sus și în jos.
    • Alinierea axelor și a suprastructurilor este importantă pentru reducerea frecării și îmbunătățirea performanțelor.
    • Reduceți frecarea prin aplicarea pe axele, roțile și botul șoarecelui Molykote® (disulfid de molibden), care are la bază un lubrifiant sub formă de pulbere.
    • Luați un CD și axul la magazinul de hardware dacă cumpărați un braț (pârghie). "Îți poate ajuta" prima dată pentru a găsi dimensiunea potrivită.

    Sub site-ul web Mouse Trap Car Challenge vă puteți uita la multe modele de studenți.

    • Creșteți frecarea prin tratarea firului cu ceară de lumânare. Prin ceară, firul are o tragere mai bună pe axă.
    • Creșteți frecarea, dacă este cazul, prin înfășurarea unei cauciucuri sau inele de cauciuc în jurul axei unde ați încheiat firul. Firul trebuie să întoarcă axa și să nu alunece.
    • Reduceți masa prin utilizarea unui pol de lumină simplu pentru caroseria vehiculului. Reducerea masei reduce, de asemenea, frecarea pe axele și suspensiile osiilor.

    Ce trebuie să țineți cont

    • Radachsenverhältnis: Pentru distanțe mari puteți alege roți mari și axe mici. Gândiți-vă la roata din spate a unei biciclete cu o roată mică de acționare așezată pe o pneu mare.
    • inerție: Ce cantitate de energie este necesară pentru a porni vehiculul? Un vehicul mai ușor necesită mai puțină energie. Coborâți masa vehiculului pentru a obține cea mai bună distanță.
    • Eliberarea energieiAtunci când energia este eliberată încet, puterea poate fi utilizată mai eficient și vehiculul continuă să conducă. O modalitate de a încetini eliberarea de energie este o pârghie extinsă. Un braț mai lung (pârghie) depășește o distanță mai mare și permite mai multe înfășurări ale filetului în jurul axei. Vehiculul se va muta mult, dar mai lent.
    • frecare: Minimizați frecare pe axe prin minimizarea contactului pe suprafață. În acest exemplu, a fost utilizat un clip din oțel subțire. Mai întâi, o mică gaură a fost forată printr-un bloc de lemn pentru a ține axul. Această parte a fost neglijată, deoarece suprafața mai mare rezultă în utilizarea energiei pe frecare a vehiculului decât în ​​mișcarea înainte.
    • tracțiune: Asta e genul de frecare pe care o poți folosi în avantajul tău. Frecarea trebuie să fie maximizată acolo unde este nevoie (în cazul în care firul se învârte în jurul axei și unde roțile intră în contact cu solul). Un fir alunecos sau roți alunecoase înseamnă o risipă de energie.

    avertismente

    • Mousetrapsurile sunt periculoase. Puteți rupe un deget. Obțineți supravegherea unui adult. Poți să te rănești și poți sparge capcana.
    • Există o limită a cantității de energie disponibilă. Vehiculul prezentat aici este la maxim. Dacă brațul stâng era mai lung sau anvelopele erau chiar mai mari, "vehiculul nu se mișca deloc". În acest caz, energia eliberată poate fi "reglată" prin scurtarea ușor a antenei (pârghia).
    • Aveți grijă atunci când lucrați cu unelte, tăiați lemn sau manipulați alte materiale periculoase. Ar trebui să fiți întotdeauna supravegheați de un adult la locul de muncă.
    Distribuiți pe rețelele sociale:

    înrudit