Tako vam vaš nastavnik prirodoslovlja daje zadatak da izradite „automobil sa mišolovkom“, koji treba da izgradi i dizajnira malo vozilo koje dobiva snagu snažnim kretanjem mišolovke tako da se automobil može kretati što je dalje moguće. Ako želite nadmašiti svoje drugove iz razreda, morate svoj automobil učiniti što je moguće efikasnijim kako bi prešao najveću udaljenost. Pravilnim pristupom možete nacrtati detaljne dizajne automobila kako biste postigli maksimalnu 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. Dakle, veći kotači savršeni su za natjecanja na udaljenosti - teoretski će ubrzati sporije od manjih kotača, ali će se vrtjeti dulje i preći će veće udaljenosti. Dakle, za maksimalni zazor, postavite vrlo veliki točak na upravljačku osovinu (tu je pričvršćena mišolovka, koja je obično zadnja)
Prednji kotač zapravo nije bitan - može biti veliki ili mali. Kako bi izgledalo poput trkaćeg automobila, možda ćete htjeti staviti velike kotače sa stražnje strane, a manje s prednje strane
Korak 2. Koristite tanki i lagani točak
Ne stavljajte 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 služe dovoljno dobro da služe ovoj svrsi - veliki, tanki i vrlo lagani. U smislu kompatibilnosti, čepovi za cijevi mogu se koristiti za smanjenje veličine rupe u sredini CD -a (kako bi odgovarao osovini).
- Ako imate vinilne ploče, možete ih i koristiti, iako mogu biti preteške za vrlo malu mišolovku.
Korak 3. Koristite malu stražnju osovinu
Pretpostavimo da je vaš automobil automobil koji se oslanja na stražnje kotače. Svaki put kada se zadnja osovina okreće, okreće se i zadnji točak. Ako je stražnja osovina vrlo tanka, vaš automobil sa mišolovkom moći će se kretati brže na istoj udaljenosti nego da je stražnja osovina šira. Kad se stražnji kotač više okreće, pređena udaljenost će također 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. Kreirajte vuču dodavanjem rubova na kotač
Ako kotač klizi dok se zamka puca, energija će biti izgubljena - mišolovka radi 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 je malo prianjate, i ništa više. Ovi sastojci su:
- Električno ljepilo
- Rubber
- 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 čest).
Metoda 2 od 3: Podešavanje okvira automobila
Korak 1. Učinite okvir što svjetlijim
Ono što je najvažnije, vaš automobil bi trebao biti lagan. Što manje mase vaš automobil ima, 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 koji zahtijevaju postojeća mišolovka i osovina. Ako vidite komad koji ne radi, pokušajte ga ukloniti ili, ako je moguće, izbušite rupu u njemu bušilicom kako biste smanjili težinu. Za okvir vozila možete koristiti 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 dugačak 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 efikasnost uvijek će imati dugačak, tanak oblik kako bi se smanjilo trenje protiv otpora 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 za lijepljenje zamke za miš 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 eksera iskoči iz okvira automobila, to će uzrokovati manji učinak
Korak 4. Uvijek imajte na umu strukturni integritet okvira automobila
Jedini ograničavajući faktor prilikom izrade laganog i tankog okvira automobila je njegova krhkost - ako je okvir previše lagan, okvir će biti toliko lomljiv da će pucanje iz zamke za miš oštetiti automobil. Tačnost u efikasnosti balansiranja za postizanje maksimalne udaljenosti sa stabilizacijom automobila bit će prilično teška. Međutim, ne bojte se eksperimentirati. Sama mišolovka rijetko se lomi, pa sve dok imate dosta materijala za okvir, imate slobodu da griješite.
Ako koristite vrlo krhki materijal, poput balsa drva, i imate problema s postavljanjem okvira, razmislite o dodavanju jačeg materijala poput metala ili plastike na donju stranu okvira. Time ste povećali strukturnu 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 njenu polugu
Većina automobila s mišolovkama radi na sljedeći način: mišolovka je "postavljena", konopac vezan za zamku pažljivo je namotan na jednu od osovina kotača, a kada se uređaj otkači, plutajuća ruka za zamku šalje snagu na osovinu za okretanje točkova. Budući da je ruka za zamke prilično kratka, automobil koji nije pažljivo konstruiran prebrzo će povući uže i uzrokovati klizanje kotača i gubitak snage. Za sporije i čvršće povlačenje, pokušajte pričvrstiti dugo željezo na ruku koje djeluje kao poluga, a zatim pokušajte vezati kraj užeta za glačalo umjesto da ga vežete za ruku.
Koristite odgovarajući materijal kao polugu. Poluga se uopće ne smije saviti zbog napetosti užeta - kada se to dogodi, snaga se gubi. Mnogi vodiči preporučuju jaču balsa konstrukciju ili balsa nosače s dodatkom željeza za čvrstu, ali laganu polugu
Korak 2. Postavite zamku što je dalje moguće
Pretpostavimo da će zamka okretati zadnji točak. 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 za sporije povlačenje i veću snagu.
Korak 3. Osigurajte minimalno trenje na pokretnim dijelovima automobila
Za maksimalnu udaljenost želite iskoristiti gotovo 100% snage mišolovke. To znači da morate smanjiti "trenje" na površinama automobila koji klize jedan o drugi. Upotrijebite blago 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 sa mišolovkom. Kako biste smanjili trenje osovine, nanesite ili poprskajte malu količinu maziva na svaku osovinu pričvršćenu na okvir. Zatim, ako je moguće, isprobajte zajedničko tlo okretanjem kotača naprijed -natrag
Korak 4. Koristite najmoćniju zamku miša
Većinu vremena, za izradu automobila sa mišolovkom, svi učenici moraju koristiti mišolovke iste veličine kako bi svaki automobil imao istu količinu snage. 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 suprotnom, ova zamka može uništiti automobil tokom provlačenja. Morate ojačati okvir i osovinu automobila tako da odgovaraju.
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.
- Upotrijebite dužu polugu da izvučete mišolovku što je više moguće. Kraj koji prelazi dužu udaljenost olakšat će boljem kalemu 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 upravljačkom osovinom. Nosači osovina od tankog čelika imaju manje trenja od rupa izbušenih u drvenim blokovima.
- Smanjite šok koristeći malu spužvu koja djeluje poput mamca za sir. Ovo će smanjiti skok automobila pri pucanju poluge.
- Podešavanje osovinskih linija 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.
- Odnesite CD i osovinu u željezaru ako kupujete čepove. "Možda" 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, konop bolje vuče osovinu.
- Povećajte trenje tamo gdje je potrebno pomoću gume ili ljepljive trake ili nanesite ljepilo oko osovine na kojoj je uže umotano. Uže će rotirati osovinu i neće kliziti.
- Smanjite masu koristeći lagane štapiće za dijelove tijela mobi. Smanjenje mase također će smanjiti trenje na osovinskim nosačima.
Stvari koje treba znati
- Odnos točkova i osovina: Za udaljenost koristite veliki kotač i malu osovinu. Zamislite zadnji točak bicikla; Mali zupčanici i veliki točkovi.
- 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 ovog otpuštanja je produljenje poluge. Duža ruka ide dalje i ostavlja više prostora za kalem užadi 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 buši rupa u drvenom bloku koji se koristi za držanje osovine. Zatim, zbog veće površine, automobil koristi energiju za rješavanje trenja umjesto za kretanje.
- povući: 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 energije koja je na raspolaganju; odnosno snaga po. Navedeni automobil već je primjer koji postiže gotovo maksimalnu efikasnost. Da su poluge duže ili da su točkovi veći, automobil se "uopće ne bi pomaknuo!" U tom slučaju oslobođena snaga se može „rotirati“pritiskom antene prema unutra (skraćivanje poluge).
- Miševi su vrlo opasni. Možete slomiti prst. Zatražite pomoć odrasle osobe. Možete se ozlijediti, a možete i razbiti zamke!
- Budite oprezni pri upotrebi alata, cijepanju drva ili pri upotrebi opasnih materijala. Prilikom rada uvijek biste trebali zatražiti pomoć odrasle osobe.
