Váš učiteľ prírodovedných predmetov vám teda zadá triednu úlohu postaviť „auto pasca na myši“, ktoré má postaviť a navrhnúť malé vozidlo, ktoré bude získavať energiu z prudkého pohybu pasce na myši, aby sa auto mohlo pohybovať čo najďalej. Ak chcete predbehnúť svojich spolužiakov, musíte svoje auto urobiť čo najefektívnejším, aby prešlo aj najvzdialenejšiu vzdialenosť. So správnym prístupom môžete nakresliť podrobné návrhy automobilov na dosiahnutie maximálnej vzdialenosti iba pomocou jednoduchých nástrojov doma.
Krok
Metóda 1 z 3: Optimalizácia kolies vášho vozidla
Krok 1. Použite veľké zadné koleso
Veľké kolesá majú väčšiu rotačnú zotrvačnosť ako malé kolesá. V praxi to znamená, že akonáhle sa kolesá začnú otáčať, bude ich zastavovanie ťažšie. Väčšie kolesá sú teda ideálne na súťaže na diaľku - teoreticky sa budú zrýchľovať pomalšie ako menšie kolesá, ale budú sa točiť dlhšie a prejdú dlhšie vzdialenosti. Aby ste dosiahli maximálnu svetlosť, umiestnite veľmi veľké koleso na riadiacu nápravu (tam, kde je prichytená pasca na myši, ktorá je zvyčajne vzadu)
Na prednom kolese nezáleží - môže byť veľké aj malé. Aby to vyzeralo ako závodné auto, možno budete chcieť dať veľké kolesá na zadné a menšie na predné
Krok 2. Použite tenké a ľahké koliesko
Nezaťažujte kolesá - zbytočné náklady určite spomalia auto alebo spôsobia trenie. Široké kolesá môžu navyše kvôli odporu vzduchu negatívne vplývať na ťahanie. Preto je pre auto lepšie používať najtenšie a najľahšie kolesá.
- Na to slúžia staré disky CD alebo DVD - veľké, tenké a veľmi ľahké. Pokiaľ ide o kompatibilitu, na zníženie veľkosti otvoru v strede disku CD (na osadenie nápravy) je možné použiť rúrkové zátky.
- Ak máte vinylové platne, môžete ich použiť aj vy, aj keď môžu byť na veľmi malú pascu na myši príliš ťažké.
Krok 3. Použite malú zadnú nápravu
Predpokladajme, že vaše auto je auto, ktoré sa spolieha na zadné kolesá. Zakaždým, keď sa otáča zadná náprava, otáča sa aj zadné koleso. Ak je zadná náprava veľmi tenká, vaše auto pasca na myši sa bude môcť pohybovať rýchlejšie na rovnakú vzdialenosť, ako keby bola zadná náprava širšia. Keď sa zadné koleso viac otáča, prejdená vzdialenosť bude tiež väčšia. Je teda múdre, ak nápravu vyrobíte z najtenšieho materiálu, ale napriek tomu vydrží váhu rámu a kolies.
Malé hmoždinky sú veľmi dobrou voľbou a je ľahké ich získať. Ak máte kovové tyče, je to ešte lepšie - keď sú mazané, väčšinou sa veľmi ľahko nedrhnú
Krok 4. Vytvorte trakciu pridaním okrajov do kolesa
Ak sa koleso pošmykne, kým pasca praskne, energia bude zbytočná - pasca na myši funguje tak, že sa koleso roztočí. V dôsledku šmyku však vaše auto nedosiahne požadovanú vzdialenosť. Preto pridanie materiálu vyvolávajúceho trenie na zadné koleso zníži riziko pošmyknutia. Aby ste neprikladali príliš veľkú váhu, použite toľko indukčného materiálu, koľko je potrebné, aby ste mali malú priľnavosť, a nič viac. Tieto zložky sú:
- Elektrické lepidlo
- Guma
- Gumový balón, ktorý praskol
- Umiestnenie brúsneho papiera pod kolesá na začiatku pohybu navyše zníži riziko pošmyknutia, keď sa auto začne pohybovať (t.j. keď je riziko pošmyknutia časté).
Metóda 2 z 3: Úprava rámu automobilu
Krok 1. Rám urobte čo najľahší
Čo je najdôležitejšie, vaše auto by malo byť ľahké. Čím menšiu hmotnosť vaše auto má, tým lepšie - každý gram alebo miligram, ktorý môžete odstrániť z rámu auta, bude vaše auto posúvať stále ďalej. Pokúste sa nepridávať žiadny iný materiál rámu, ako je požadovaný existujúcou pascou na myši a nápravou. Ak vidíte kus, ktorý nefunguje, skúste ho odstrániť, alebo ak je to možné, vŕtajte do neho dieru, aby ste znížili hmotnosť. Na rám vozidla môžete použiť aj najľahší materiál. Nasledujúce sú vhodné materiály:
- Balzové drevo
- Tvrdý plastový plech
- Tenký a ľahký kovový plech (hliník, zinkový strešný materiál atď.)
- Stavebné hračky (K'NEX, Lego atď.)
Krok 2. Vytvorte dlhý a malý rám
V ideálnom prípade by ste chceli, aby malo auto aerodynamický tvar - to znamená, že auto bude mať najmenšiu povrchovú plochu na časti, o ktorú ide. Rovnako ako šíp, dlhý čln, lietadlo alebo oštep bude mať vozidlo navrhnuté pre maximálnu účinnosť vždy dlhý a tenký tvar, ktorý minimalizuje trenie proti odporu vzduchu. V prípade pasca na auto budete musieť postaviť rám auta tak, aby bol malý (aj keď bude ťažké vytvoriť menší rám ako samotná pasca na myši) a aby bol aj vertikálne tenký.
Nezabudnite, že aby ste minimalizovali kĺzanie, mali by ste sa snažiť, aby bol profil vášho auta čo najtenší a najmenší. Skúste postaviť auto na zem a pozrieť sa naň spredu, aby ste mali jasnejší pohľad na veľké časti auta
Krok 3. Všade, kde je to možné, použite namiesto nechtov lepidlo
Ak je to možné, naneste na dizajn svojho auta lepidlo namiesto klincov, lepiacich tyčiniek alebo iných ťažkých predmetov. Napríklad na lepenie pasce na myš na rám stačí použiť malé množstvo lepidla. Vo všeobecnosti bude lepidlo fungovať rovnako dobre ako nechty, zatiaľ čo nechty naň budú zbytočne zaťažovať.
Ďalšou výhodou lepidla je, že zvyčajne neovplyvňuje odolnosť vozidla proti vetru. Medzitým, ak špička klinca vyskočí z rámu auta, spôsobí to malý účinok
Krok 4. Vždy majte na pamäti štrukturálnu integritu rámu auta
Jediným obmedzujúcim faktorom pri vytváraní ľahkého a tenkého rámu auta je jeho krehkosť - ak je rám príliš ľahký, rám bude taký krehký, že prasknutie pastičky na myši poškodí auto. Presnosť vo vyvažovaní účinnosti na dosiahnutie maximálnej vzdialenosti so stabilizáciou auta bude dosť ťažká. Nebojte sa však experimentovať. Pasca na myši sa len málokedy zlomí, takže pokiaľ máte dostatok rámového materiálu, máte slobodu robiť chyby.
Ak používate veľmi krehký materiál, akým je balsové drevo, a máte problémy s montážou rámu dohromady, zvážte pridanie pevnejšieho materiálu, ako je kov alebo plast, na spodnú stranu boku rámu. Tým ste zvýšili konštrukčnú pevnosť automobilu a minimalizovali zmeny jeho odporu vzduchu a hmotnosti
Metóda 3 z 3: Maximalizácia výkonu automobilu
Krok 1. Poskytnite pasci na myši dlhú „ruku“, aby ste zvýšili jej pákový efekt
Väčšina automobilov s pascou na myši funguje nasledovne: pasca na myši je „nastavená“, lano priviazané k pasci je starostlivo navinuté na jednu z náprav kolesa a keď je zariadenie zacvaknuté, plávajúce rameno zachytáva energiu na nápravu. na otáčanie kolies. Pretože rameno zachytávača je pomerne krátke, auto, ktoré nie je starostlivo skonštruované, bude ťahať za lano príliš rýchlo a spôsobí skĺznutie kolies a stratu sily. Ak chcete pomalšie a pevnejšie zatiahnutie, skúste k ramenu, ktoré funguje ako páka, pripevniť dlhú žehličku a potom namiesto uviazania k paži skúsiť priviazať koniec lana k žehličke.
Ako páku použite správny materiál. Páka sa nesmie kvôli napnutiu lana vôbec ohýbať - keď sa to stane, sila je zbytočná. Mnoho sprievodcov odporúča robustnejšiu balzovú konštrukciu alebo balzamové podpery s prídavkom železa pre robustnú, ale ľahkú páku
Krok 2. Umiestnite pascu čo najďalej
Predpokladajme, že pasca roztočí zadné koleso. Chcete, aby bola pasca na myši umiestnená ďalej od rámu, aby sa nedotýkala predných kolies. Čím väčšia je vzdialenosť medzi lapačom a kolesom, tým lepšie - čím dlhšia vzdialenosť znamená, že budete môcť previnúť viac lana okolo nápravy, čím dosiahnete pomalšie ťahanie a väčšiu silu.
Krok 3. Zaistite minimálne trenie o pohyblivé časti auta
Na dosiahnutie maximálnej vzdialenosti chcete použiť takmer 100% energie pasce na myši. To znamená, že musíte znížiť „trenie“na povrchoch automobilov, ktoré sa proti sebe kĺžu. Na udržanie kontaktných bodov medzi pohyblivými časťami automobilu používajte jemné mazivo, ako napríklad WD 40, automobilový tuk alebo podobné výrobky, aby auto „chodilo“čo najhladšie.
Mnoho príručiek k výrobe automobilových pascí na myši uvádza nápravu ako hlavný zdroj trenia v automobiloch na myši. Aby ste minimalizovali trenie nápravy, naneste alebo nastriekajte malé množstvo maziva na každú nápravu pripevnenú k rámu. Potom, ak je to možné, vyskúšajte spoločnú pôdu otáčaním kolies tam a späť
Krok 4. Použite najsilnejšiu pascu na myši
Na výrobu auta pre pasca na myši sa väčšinou vyžaduje, aby všetci študenti používali pasca na myši rovnakej veľkosti, aby každé auto malo rovnaké množstvo energie. Ak je to však povolené, používajte pasce, ktoré majú väčšiu silu ako bežné pasce! Väčšie pasce, ako napríklad kanálová pasca na myši, poskytujú viac energie ako bežná pasca na myši. Táto pasca však vyžaduje aj robustnejšiu rámovú konštrukciu. V opačnom prípade môže táto pasca zničiť auto pri zavesení. Aby ste tomu zodpovedali, musíte posilniť rám a nápravu svojho auta.
Majte na pamäti, že lapače kanálov a iné veľké pasce na hlodavce môžu zlomiť prsty. Buďte teda opatrní, aj keď ste si istí, že pasca je už pripevnená k náprave a nebude sa dať len tak zaklapnúť
Tipy
- Ak je lano navinuté okolo nápravy, môže byť pre auto ťažké pohybovať sa. Pridanie veľkého článku na volante môže zvýšiť trakciu. Na niektorých obrázkoch je na osi gumová cievka, ktorá funguje ako „prevodový stupeň“a znižuje skĺznutie lana.
- Dlhšou pákou vysuňte rameno pasce na myši čo najďalej. Koniec, ktorý prejde väčšiu vzdialenosť, uľahčí lepšie fungovanie cievky lana na kolese. Ako pákový efekt je možné použiť anténu poškodeného rádia. Ako pákový efekt možno použiť čokoľvek, čo je dlhé, ľahké a málo flexibilné.
- Znížte trenie o nápravu minimalizovaním plochy povrchu podpery v kontakte s riadenou nápravou. Podpery náprav z tenkej ocele majú menšie trenie ako otvory vyvŕtané do drevených blokov.
- Znížte šok použitím malej špongie, ktorá funguje ako návnada na syr. Zníži sa tým skok auta, keď zacvakne rameno páky.
- Úprava línií náprav a ložísk je potrebná na zníženie trenia a zlepšenie výkonu.
- Znížte trenie aplikáciou práškového maziva Molykote® na báze disulfidu molybdénu na nápravy, kolesá a pružiny pasce na myši.
- Ak kupujete zarážky, vezmite disk CD a nápravu do železiarstva. „Môže“to pomôcť pri prvom použití správnej veľkosti.
Úsilie študentov si môžete pozrieť na webovej stránke Mouse Trap Car Challenge.
- Zvýšte trenie voskovaním lana pomocou ľahkej sviečky. Poskytnutím vosku má lano lepší ťah za nápravu.
- V prípade potreby zvýšte trenie použitím gumy alebo lepiacej pásky alebo naneste lepidlo okolo osi, kde je lano navinuté. Lano bude otáčať nápravou a nebude sa šmýkať.
- Znížte hmotnosť pomocou ľahkých palíc pre časti tela mobi. Znížením hmotnosti sa zníži aj trenie o podpery náprav.
Veci, ktoré treba vedieť
- Pomer kolies k nápravám: Na vzdialenosť použite veľké koleso a malú nápravu. Predstavte si zadné koleso bicykla; Malé prevody a veľké kolesá.
- Zotrvačnosť: Koľko energie potrebuje chod auta? Ľahšie autá vyžadujú menej energie. Znížte hmotnosť vozidla na najlepšiu vzdialenosť.
- Rýchlosť uvoľňovania energie: Ak sa energia uvoľňuje pomaly, energia sa využíva efektívnejšie a auto sa pohne ďalej. Jedným zo spôsobov, ako spomaliť toto uvoľnenie, je predĺženie ramena páky. Dlhšie rameno cestuje ďalej a ponecháva viac miesta pre cievku lana okolo nápravy. Auto sa pohne ďalej, ale pomalšie.
- Trenie: Minimalizujte trenie o nápravu minimalizovaním kontaktnej plochy. Ako príklad slúžia konzoly vyrobené z tenkej ocele. Na začiatku je do dreveného bloku používaného na uchytenie nápravy vyvŕtaná diera. Potom kvôli väčšej ploche auto namiesto pohybu využíva energiu na vyrovnanie sa s trením.
- sem: Toto sa označuje ako trenie, ak sa používa ako výhoda. Trenie by malo byť maximalizované tam, kde je to potrebné (kde je lano navinuté okolo osi a kde sa koleso dotýka podlahy). Šmykľavé laná alebo kolesá budú plytvať energiou.
Pozor
- Množstvo dostupného výkonu je obmedzené; tj výkon na. Auto, ktoré je príkladom, je už príkladom, ktorý dosahuje takmer maximálnu účinnosť. Ak by boli páky dlhšie alebo by boli kolesá väčšie, auto by sa „vôbec nepohlo!“V takom prípade je možné uvoľnený výkon „otočiť“zatlačením antény dovnútra (skrátením páčky).
- Pasce na myši sú dosť nebezpečné. Môžete si zlomiť prst. Požiadajte o pomoc dospelého. Môžete sa zraniť a tiež môžete rozbiť pasce!
- Buďte opatrní pri používaní nástrojov, rúbaní dreva alebo pri používaní nebezpečných materiálov. Pri práci by ste mali vždy požiadať o pomoc dospelého.
