Stoga vam vaš učitelj prirodoslovnog zadatka daje zadatak da izradite „automobil sa mišolovkom“, a to je izgradnja i projektiranje malog vozila koje dobiva snagu snažnim kretanjem mišolovke tako da se automobil može pomaknuti što je dalje moguće. Ako želite nadmašiti svoje kolege iz razreda, morate svoj automobil učiniti što učinkovitijim kako bi prešao najveću udaljenost. Pravilnim pristupom možete nacrtati detaljne dizajne automobila kako biste postigli najveću udaljenost koristeći samo jednostavne alate kod kuće.
Korak
Metoda 1 od 3: Optimiziranje kotača vozila
Korak 1. Upotrijebite veliki stražnji kotač
Veliki kotači imaju veću rotacijsku inerciju od malih kotača. U praktičnom smislu, kad se kotači počnu okretati, bit će im teže zaustaviti se. Stoga su veći kotači savršeni za natjecanja na udaljenosti - teoretski, oni će ubrzati sporije od manjih kotača, ali će se vrtjeti dulje i pokrivat će veće udaljenosti. Dakle, za maksimalni zazor, postavite vrlo veliki kotač na upravljačku osovinu (tu je pričvršćena zamka za miš, koja je obično stražnja)
Prednji kotač zapravo nije bitan - može biti veliki ili mali. Kako bi izgledao poput trkaćeg automobila, možda ćete htjeti staviti velike kotače straga, a manje sprijeda
Korak 2. Upotrijebite tanak i lagan kotač
Nemojte stavljati težinu na kotače - nepotrebno opterećenje definitivno će usporiti automobil ili uzrokovati trenje. Osim toga, široki kotači mogu imati negativan učinak na vuču zbog otpora zraka. Stoga je za automobil bolje koristiti najtanje i najlakše kotače.
- Stari CD -i ili DVD -i dovoljno dobro služe u tu svrhu - veliki, tanki i vrlo lagani. U smislu kompatibilnosti, čepovi za cijevi mogu se koristiti za smanjenje veličine rupe u središtu CD -a (kako bi odgovarao osovini).
- Ako imate vinilne ploče, možete ih i koristiti, iako mogu biti preteške za vrlo malu mišolovku.
Korak 3. Upotrijebite malu stražnju osovinu
Pretpostavimo da je vaš automobil automobil koji se oslanja na stražnje kotače. Svaki put kad se stražnja osovina okreće, okreće se i stražnji kotač. Ako je stražnja osovina vrlo tanka, vaš automobil s mišolovkom moći će se kretati brže za istu udaljenost nego da je stražnja osovina šira. Kad se stražnji kotač više okreće, prijeđena udaljenost također će biti veća. Dakle, sasvim je pametno ako osovinu napravite od najtanjeg materijala, ali i dalje možete izdržati težinu okvira i kotača.
Mali tipli prilično su dobar izbor i lako ih je nabaviti. Ako imate metalne šipke, to je još bolje - kad se podmažu, obično se ne trljaju lako
Korak 4. Stvorite vuču dodavanjem rubova kotaču
Ako kotač sklizne dok zamka puca, energija će se potrošiti - mišolovka djeluje tako da se kotač okreće. Međutim, zbog proklizavanja vaš automobil ne dostiže željenu udaljenost. Stoga će dodavanje materijala koji izaziva trenje stražnjem kotaču smanjiti rizik od klizanja. Kako ne biste stavljali preveliku težinu, upotrijebite onoliko materijala za indukciju da se malo prianja, i ništa više. Ovi sastojci su:
- Električno ljepilo
- Guma
- Gumeni balon koji je pukao
- Osim toga, postavljanjem brusnog papira ispod kotača na početku kretanja smanjit će se rizik od klizanja kada se automobil počne kretati (tj. Kada je rizik od klizanja česta pojava).
Metoda 2 od 3: Podešavanje okvira automobila
Korak 1. Okvir učinite što svjetlijim
Ono što je najvažnije, vaš automobil trebao bi biti lagan. Što vaš automobil ima manju masu, to bolje - svaki gram ili miligram koji uklonite s okvira automobila učinit će da vaš automobil ide sve dalje i dalje. Pokušajte ne dodavati nikakve materijale okvira osim onih koje zahtijevaju postojeća mišolovka i osovina. Ako vidite komad koji ne radi, pokušajte ga ukloniti ili, ako je moguće, izbušite bušilicu u njemu kako biste smanjili težinu. Za okvir vozila možete upotrijebiti i najlakši materijal. Sljedeći su prikladni materijali:
- Balsa drvo
- Tvrdi plastični lim
- Tanka i lagana metalna ploča (aluminij, krovni krovni materijal itd.)
- Građevinske igračke (K'NEX, Lego itd.)
Korak 2. Napravite dugi i mali okvir
U idealnom slučaju želite da automobil ima aerodinamički oblik - što znači da će automobil imati najmanju površinu na dijelu protiv kojeg putuje. Poput strijele, dugačkog čamca, aviona ili koplja, vozilo dizajnirano za maksimalnu učinkovitost uvijek će imati dugačak, tanak oblik koji smanjuje trenje o otpor zraka. Za automobil sa mišolovkom, okvir automobila morate napraviti tako da bude mali (iako će biti teško napraviti manji okvir od same mišolovke), kao i okomito tanak.
Upamtite, kako biste smanjili klizanje, pokušajte profil vašeg automobila učiniti što je moguće tanjim i manjim. Pokušajte postaviti svoj automobil na tlo i gledati svoj automobil sprijeda kako biste dobili jasniji uvid u velike dijelove automobila
Korak 3. Koristite ljepilo umjesto čavala gdje god je to moguće
Ako je moguće, nanesite ljepilo na dizajn vašeg automobila umjesto čavala, štapića za ljepilo ili drugih teških predmeta. Na primjer, samo trebate koristiti malu količinu ljepila da zalijepite mišolovku na okvir. Općenito, ljepilo će djelovati jednako dobro kao i nokti, dok će nokti na njega staviti nepotrebnu težinu.
Još jedna prednost ljepila je što obično ne utječe na otpor vjetra u vozilu. U međuvremenu, ako vrh čavla iskoči iz okvira automobila, to će uzrokovati manji učinak
Korak 4. Uvijek imajte na umu strukturnu cjelovitost okvira automobila
Jedini ograničavajući faktor kada je u pitanju izrada laganog i tankog okvira automobila njegova je krhkost - ako je okvir previše lagan, okvir će biti toliko lomljiv da će pucanje iz mišolovke oštetiti automobil. Točnost u uravnoteženju učinkovitosti za postizanje maksimalne udaljenosti uz stabilizaciju automobila bit će prilično teška. Međutim, ne bojte se eksperimentirati. Sama mišolovka rijetko se lomi, pa sve dok imate dovoljno materijala za okvir, imate slobodu pogriješiti.
Ako koristite vrlo krhki materijal poput balsa drva i imate poteškoća s postavljanjem okvira, razmislite o dodavanju jačeg materijala poput metala ili plastike na donju stranu okvira. Time ste povećali konstrukcijsku čvrstoću automobila, kao i smanjili promjene otpora zraka i težine
Metoda 3 od 3: Maksimiziranje snage automobila
Korak 1. Dajte mišolovci dugu "ruku" kako biste povećali njezinu polugu
Većina automobila s mišolovkama radi na sljedeći način: mišolovka je "postavljena", konop vezan za zamku pažljivo je namotan na jednu od osovina kotača, a kad se uređaj otkači, plutajuća ruka za zamku šalje snagu na osovinu za okretanje kotača. Budući da je ruka za zamke prilično kratka, automobil koji nije pažljivo konstruiran prebrzo će povući uže i uzrokovati proklizavanje kotača i gubitak snage. Za sporije i čvršće povlačenje pokušajte pričvrstiti dugo željezo na ruku koje djeluje kao poluga, a zatim pokušajte privezati kraj užeta za glačalo umjesto da ga vežete za ruku.
Koristite pravi materijal kao polugu. Poluga se uopće ne smije saviti zbog napetosti užeta - kad se to dogodi, snaga se gubi. Mnogi vodiči preporučuju čvršću konstrukciju balse ili balsa nosače s dodatkom željeza za čvrstu, ali laganu polugu
Korak 2. Postavite zamku što je dalje moguće
Pretpostavimo da će zamka zavrtjeti stražnji kotač. Želite da mišolovka bude udaljena od okvira tako da ne dodiruje prednje kotače. Što je udaljenost između zamke i kotača veća, to je bolje - što je veća udaljenost, moći ćete kotrljati više užeta oko osovine radi sporijeg povlačenja i veće snage.
Korak 3. Osigurajte minimalno trenje na pokretnim dijelovima automobila
Za maksimalnu udaljenost želite iskoristiti gotovo 100% snage svoje mišolovke. To znači da morate smanjiti "trenje" na površinama automobila koji klize jedan o drugi. Upotrijebite nježno mazivo, poput WD 40, automobilske masti ili sličnih proizvoda kako bi kontaktne točke između pokretnih dijelova automobila bile podmazane kako bi automobil "trčao" što je moguće glatkije.
Mnogi priručnici za proizvodnju automobila sa mišolovkama identificiraju osovinu kao glavni izvor trenja u automobilima s mišolovkama. Kako biste smanjili trenje osovine, nanesite ili poprskajte malu količinu maziva na svaku osovinu pričvršćenu na okvir. Zatim, ako je moguće, isprobajte zajedničko tlo valjanjem kotača naprijed -natrag
Korak 4. Upotrijebite najmoćniju zamku miša
Većinu vremena, za izradu automobila s mišolovkom, svi učenici moraju koristiti mišolovke iste veličine kako bi svaki automobil imao jednaku snagu. Međutim, ako je dopušteno, koristite zamke koje imaju veću snagu od običnih zamki! Veće zamke, poput kanalizacijske mišolovke, pružaju više snage od obične mišolovke. Ali ova zamka također zahtijeva čvršću konstrukciju okvira. U protivnom, ova zamka može uništiti automobil tijekom provlačenja. Morate ojačati okvir i osovinu automobila kako bi odgovarali.
Imajte na umu da kanalizacijske zamke i druge velike zamke za glodavce mogu slomiti prste. Zato budite oprezni, čak i kad ste sigurni da je zamka već pričvršćena na osovinu i da neće lako puknuti
Savjeti
- Ako je uže namotano oko osovine, automobilu može biti teško kretati se. Dodavanje velike karike na upravljaču može povećati vuču. Na nekim slikama na osovini se nalazi gumeni zavojnik koji djeluje kao "zupčanik" i smanjuje klizanje užeta.
- Pomoću dulje poluge ispružite ruku miševa što je više moguće. Kraj koji prelazi dužu udaljenost olakšat će boljem radu kalema užeta na kotaču. Antena oštećenog radija može se koristiti kao poluga. Sve što je dugo, lagano i nije jako fleksibilno može se koristiti kao poluga.
- Smanjite trenje na osovini minimiziranjem površine oslonca u dodiru s osovinom upravljača. Nosači osovina od tankog čelika imaju manje trenja od rupa izbušenih u drvenim blokovima.
- Smanjite šok pomoću male spužvice koja djeluje poput mamca za sir. To će smanjiti skok automobila pri pucanju poluge.
- Podešavanje osovinskih vodova i ležajeva bitno je za smanjenje trenja i poboljšanje performansi.
- Smanjite trenje primjenom Molykote® maziva u prahu na bazi molibden disulfida na osovine, kotače i opruge za hvatanje miša.
- CD i osovinu odnesite u željezaru ako kupujete čepove. To bi "moglo" pomoći da se veličina prilagodi prvi put.
Napore učenika možete pogledati na web stranici Mouse Trap Car Challenge.
- Povećajte trenje voskom užeta pomoću svijeće. Pružajući vosak, uže bolje vuče osovinu.
- Po potrebi povećajte trenje pomoću gume ili ljepljive trake ili nanesite ljepilo oko osovine gdje je uže umotano. Uže će rotirati osovinu i neće kliziti.
- Smanjite masu laganim štapićima za dijelove tijela mobi. Smanjenje mase također će smanjiti trenje na nosačima osovina.
Stvari koje treba znati
- Omjer kotača i osovine: Za udaljenost koristite veliki kotač i malu osovinu. Zamislite stražnji kotač bicikla; Mali zupčanici i veliki kotači.
- Inercija: Koliko je energije potrebno za pokretanje automobila? Lakši automobili zahtijevaju manje energije. Smanjite masu vašeg vozila za najbolju udaljenost.
- Brzina oslobađanja energije: Ako se energija polako oslobađa, snaga se koristi učinkovitije, a automobil će krenuti dalje. Jedan od načina za usporavanje otpuštanja je produljenje poluge. Duža ruka putuje dalje i ostavlja više mjesta za kalem užeta oko osovine. Automobil će se kretati dalje, ali sporije.
- Trenje: Minimizirajte trenje na osovini minimizirajući kontaktnu površinu. Za primjer se koriste nosači od tankog čelika. U početku se u drvenom bloku koji se koristi za držanje osovine izbuši rupa. Zatim, zbog veće površine, automobil koristi energiju za rješavanje trenja umjesto za kretanje.
- Vuci: To je ono što se naziva trenjem kada se koristi kao prednost. Trenje treba maksimizirati tamo gdje je potrebno (gdje je uže namotano oko osovine i gdje se kotač susreće s podom). Klizanje užadi ili kotača troši energiju.
Upozorenje
- Postoji ograničenje količine dostupne energije; tj. snaga po. Navedeni automobil već je primjer koji postiže gotovo maksimalnu učinkovitost. Da su poluge duže ili da su kotači veći, automobil se "uopće ne bi pomaknuo!" U tom se slučaju oslobođena snaga može „rotirati“pritiskom antene prema unutra (skraćivanje poluge).
- Zamke za miševe prilično su opasne. Možete slomiti prst. Zatražite pomoć odrasle osobe. Možete se ozlijediti, a možete i razbiti zamke!
- Budite oprezni pri korištenju alata, cijepanju drva ili pri korištenju opasnih materijala. Prilikom rada uvijek biste trebali zatražiti pomoć odrasle osobe.
