Więc twój nauczyciel przedmiotów ścisłych daje ci zadanie w klasie, aby zbudować „samochód z pułapką na myszy”, który polega na zbudowaniu i zaprojektowaniu małego pojazdu, który czerpie energię z ruchu trzaskającego pułapki na myszy, aby samochód mógł się poruszać tak daleko, jak to możliwe. Jeśli chcesz prześcignąć swoich kolegów z klasy, musisz zadbać o to, aby samochód był jak najbardziej wydajny, aby pokonał najdłuższy dystans. Przy odpowiednim podejściu możesz rysować szczegółowe projekty samochodów, aby osiągnąć maksymalną odległość, używając tylko prostych narzędzi w domu.
Krok
Metoda 1 z 3: Optymalizacja kół pojazdu
Krok 1. Użyj dużego tylnego koła
Duże koła mają większą bezwładność obrotową niż małe koła. W praktyce, gdy koła zaczną się obracać, będzie im trudniej się zatrzymać. Większe koła są więc idealne do zawodów dystansowych - teoretycznie będą przyspieszać wolniej niż mniejsze koła, ale kręcą się dłużej i pokonują dłuższe dystanse. Tak więc, aby uzyskać maksymalny prześwit, umieść bardzo duże koło na osi skrętnej (do której przymocowana jest pułapka na myszy, która zwykle znajduje się z tyłu)
Przednie koło tak naprawdę nie ma znaczenia - może być duże lub małe. Aby wyglądał jak samochód wyścigowy, możesz umieścić duże koła z tyłu, a mniejsze z przodu
Krok 2. Użyj cienkiego i lekkiego koła
Nie obciążaj kół - niepotrzebne obciążenia na pewno spowalniają samochód lub powodują tarcie. Ponadto szerokie koła mogą mieć negatywny wpływ na holowanie ze względu na opór powietrza. Dlatego lepiej jest używać najcieńszych i najlżejszych kół do samochodu.
- Stare płyty CD lub DVD sprawdzają się wystarczająco dobrze, aby służyć temu celowi - duże, cienkie i bardzo lekkie. Jeśli chodzi o kompatybilność, można zastosować zaślepki do rur, aby zmniejszyć rozmiar otworu w środku płyty CD (w celu dopasowania do osi).
- Jeśli masz płyty winylowe, możesz ich również używać, chociaż mogą być zbyt ciężkie na bardzo małą pułapkę na myszy.
Krok 3. Użyj małej tylnej osi
Załóżmy, że Twój samochód to samochód, który opiera się na tylnych kołach. Za każdym razem, gdy obraca się tylna oś, obraca się również tylne koło. Jeśli tylna oś jest bardzo cienka, samochód z pułapką na myszy będzie mógł poruszać się szybciej na tę samą odległość, niż gdyby tylna oś była szersza. Gdy tylne koło obraca się bardziej, przebyta odległość również będzie większa. Tak więc rozsądnie jest zrobić oś z najcieńszego materiału, ale nadal wytrzyma ciężar ramy i kół.
Małe kołki są całkiem dobrym wyborem i są łatwe do zdobycia. Jeśli masz metalowe pręty, to jeszcze lepiej - po nasmarowaniu zwykle nie ścierają się zbyt łatwo
Krok 4. Stwórz przyczepność, dodając krawędzie do koła
Jeśli koło ślizga się podczas trzaskania pułapki, energia zostanie zmarnowana - pułapka na myszy działa, aby koło się obracało. Jednak z powodu poślizgu Twój samochód nie osiąga pożądanej odległości. Dlatego dodanie materiału powodującego tarcie do tylnego koła zmniejszy ryzyko poślizgu. Aby nie obciążać zbytnio, użyj tyle materiału indukcyjnego, ile to konieczne, aby zapewnić trochę przyczepności i nic więcej. Te składniki to:
- Klej elektryczny
- Guma
- Gumowy balon, który pękł
- Ponadto umieszczenie papieru ściernego pod kołami na początku ruchu zmniejszy ryzyko poślizgnięcia się, gdy samochód zacznie się ruszać (tzn. gdy ryzyko poślizgnięcia jest częste).
Metoda 2 z 3: Regulacja ramy samochodu
Krok 1. Spraw, aby rama była jak najlżejsza
Co najważniejsze, Twój samochód powinien być lekki. Im mniej masy ma Twój samochód, tym lepiej - każdy gram lub miligram, który możesz usunąć z ramy swojego samochodu, sprawi, że Twój samochód będzie jechał dalej i dalej. Staraj się nie dodawać żadnego materiału ramy innego niż wymagany przez istniejącą pułapkę na myszy i oś. Jeśli zobaczysz element, który nie działa, spróbuj go usunąć lub, jeśli to możliwe, wybij w nim otwór wiertłem, aby zmniejszyć ciężar. Możesz również użyć najlżejszego materiału na ramę pojazdu. Odpowiednimi materiałami są:
- Drzewo balsa
- Twardy plastikowy arkusz
- Cienka i lekka blacha (aluminium, cynk, pokrycie dachowe itp.)
- Zabawki do budowania (K'NEX, Lego itp.)
Krok 2. Zrób długą i małą ramkę
Idealnie, jeśli chcesz, aby samochód miał aerodynamiczny kształt - co oznacza, że samochód będzie miał najmniejszą powierzchnię na części, o którą się porusza. Podobnie jak strzała, łódź, samolot lub włócznia, pojazd zaprojektowany z myślą o maksymalnej wydajności zawsze będzie miał długi, cienki kształt, aby zminimalizować tarcie o opór powietrza. W przypadku samochodu z pułapką na myszy musisz zbudować małą ramę samochodu (chociaż trudno będzie zrobić mniejszą ramę niż sama pułapka na myszy), a także smukła w pionie.
Pamiętaj, aby zminimalizować poślizg, postaraj się, aby profil Twojego samochodu był jak najmniejszy i smukły. Spróbuj postawić samochód na ziemi i spojrzeć na samochód z przodu, aby uzyskać wyraźniejszy widok na duże, wyglądające części samochodu
Krok 3. W miarę możliwości używaj kleju zamiast gwoździ
Jeśli to możliwe, nałóż klej na projekt samochodu zamiast używać gwoździ, kleju w sztyfcie lub innych ciężkich przedmiotów. Na przykład wystarczy użyć niewielkiej ilości kleju, aby przykleić pułapkę na myszy do ramy. Generalnie klej będzie działał tak samo dobrze jak gwoździe, a gwoździe będą go niepotrzebnie obciążać.
Kolejną zaletą kleju jest to, że zwykle nie wpływa na odporność pojazdu na wiatr. Tymczasem, jeśli końcówka gwoździa wyskoczy z ramy samochodu, spowoduje to niewielki efekt
Krok 4. Zawsze pamiętaj o integralności konstrukcyjnej ramy samochodu
Jedynym ograniczeniem przy wykonywaniu lekkiej i cienkiej ramy samochodu jest jej kruchość – jeśli rama będzie zbyt lekka, rama będzie tak krucha, że trzask z pułapki na myszy uszkodzi samochód. Dokładność w wyważaniu wydajności w celu osiągnięcia maksymalnej odległości przy ustabilizowaniu samochodu będzie dość trudna. Nie bój się jednak eksperymentować. Sama pułapka na myszy rzadko się psuje, więc jeśli masz dużo materiału na oprawki, masz swobodę popełniania błędów.
Jeśli używasz bardzo delikatnego materiału, takiego jak drewno balsa, i masz problemy z dopasowaniem ramy do siebie, rozważ dodanie mocniejszego materiału, takiego jak metal lub plastik, pod spodem boku ramy. W ten sposób zwiększyłeś wytrzymałość konstrukcyjną samochodu, a także zminimalizowałeś zmiany jego oporu powietrza i masy
Metoda 3 z 3: Maksymalizacja mocy samochodu
Krok 1. Daj swojej pułapce na myszy długie „ramię”, aby zwiększyć jej dźwignię
Większość samochodów z pułapkami na myszy działa w następujący sposób: pułapka na myszy jest „rozstawiona”, lina przywiązana do pułapki jest starannie nawinięta na jedną z osi koła, a gdy urządzenie jest zatrzaśnięte, pływające ramię pułapki przekazuje moc na oś do obracania kół. Ponieważ ramię pułapki jest dość krótkie, samochód, który nie jest starannie skonstruowany, będzie ciągnął za linę zbyt szybko, powodując ślizganie się kół i utratę mocy. Aby uzyskać wolniejsze, mocniejsze ciągnięcie, spróbuj przymocować długie żelazko do ramienia, które działa jak dźwignia, a następnie spróbuj przywiązać koniec liny do żelazka zamiast wiązać go z ramieniem.
Użyj odpowiedniego materiału jako dźwigni. Dźwignia nie może się w ogóle wyginać z powodu napięcia liny – wtedy marnuje się moc. Wielu przewodników zaleca mocniejszą konstrukcję z balsy lub podpory z balsy z dodatkiem żelaza, aby uzyskać solidną, ale lekką dźwignię
Krok 2. Umieść pułapkę jak najdalej
Załóżmy, że pułapka zakręci tylnym kołem. Chcesz, aby pułapka na myszy znajdowała się z dala od ramy, aby nie dotykała przednich kół. Im większa odległość między pułapką a kołem, tym lepiej - im większa odległość oznacza, że będziesz w stanie owinąć więcej liny wokół osi, aby uzyskać wolniejsze naciąganie i większą moc.
Krok 3. Zapewnij minimalne tarcie o ruchome części samochodu
Aby uzyskać maksymalny dystans, chcesz wykorzystać prawie 100% mocy pułapki na myszy. Oznacza to, że musisz zmniejszyć „tarcie” na powierzchniach samochodów ślizgających się po sobie. Użyj delikatnego smaru, takiego jak WD 40, smar samochodowy lub podobne produkty, aby utrzymać smarowanie punktów styku między ruchomymi częściami samochodu, aby samochód „pracował” tak płynnie, jak to możliwe.
Wiele podręczników produkcji samochodów pułapek na myszy identyfikuje oś jako główne źródło tarcia w samochodach pułapek na myszy. Aby zminimalizować tarcie osi, nałóż lub rozpyl niewielką ilość smaru na każdą oś przymocowaną do ramy. Następnie, jeśli to możliwe, przetestuj wspólny grunt, obracając koła w przód iw tył
Krok 4. Użyj najpotężniejszej pułapki na myszy
W większości przypadków, aby stworzyć samochód-pułapkę na myszy, wszyscy uczniowie muszą użyć pułapki na myszy tego samego rozmiaru, aby każdy samochód miał taką samą moc. Jeśli jednak jest to dozwolone, używaj pułapek, które mają większą moc niż zwykłe pułapki! Większe pułapki, takie jak pułapka na myszy, zapewniają większą moc niż zwykła pułapka na myszy. Ale ta pułapka wymaga również mocniejszej konstrukcji ramowej. W przeciwnym razie pułapka ta może zniszczyć samochód podczas rzucania. Musisz wzmocnić ramę i oś swojego samochodu, aby pasowały.
Pamiętaj, że pułapki kanalizacyjne i inne duże pułapki na gryzonie mogą złamać palce. Uważaj więc, nawet jeśli masz pewność, że pułapka jest już przymocowana do osi i nie zatrzaśnie się łatwo
Porady
- Jeśli lina jest owinięta wokół osi, samochód może być utrudniony w ruchu. Dodanie dużego ogniwa na kierownicy może zwiększyć przyczepność. Na niektórych zdjęciach na osi znajduje się gumowa cewka, która działa jak „przekładnia” i ogranicza ślizganie się liny.
- Użyj dłuższej dźwigni, aby maksymalnie wysunąć ramię pułapki na myszy. Koniec, który pokonuje dłuższą odległość, ułatwi pracę szpuli liny na kole. Antena uszkodzonego radia może służyć jako dźwignia. Wszystko, co jest długie, lekkie i niezbyt elastyczne, może być wykorzystane jako dźwignia.
- Zmniejsz tarcie na osi, minimalizując powierzchnię podparcia w kontakcie z osią kierowaną. Podpory osi wykonane z cienkiej stali mają mniejsze tarcie niż otwory wywiercone w drewnianych klockach.
- Zmniejsz wstrząs, używając małej gąbki, która działa jak przynęta serowa. Zmniejszy to skok samochodu, gdy ramię dźwigni się zatrzaśnie.
- Regulacja linii osi i łożysk jest niezbędna do zmniejszenia tarcia i poprawy wydajności.
- Zmniejsz tarcie, nakładając Molykote®, smar w proszku na bazie dwusiarczku molibdenu na osie, koła i sprężyny pułapek na myszy.
- Zabierz CD i oś do sklepu z narzędziami, jeśli kupujesz korki. To "może" pomóc w uzyskaniu właściwego rozmiaru za pierwszym razem.
Możesz zobaczyć wysiłki uczniów na stronie internetowej Mouse Trap Car Challenge.
- Zwiększ tarcie, woskując linę za pomocą zapalonej świecy. Dostarczając wosk, lina ma lepszy naciąg na oś.
- W razie potrzeby zwiększ tarcie, używając gumy lub taśmy samoprzylepnej lub nałóż klej wokół osi, w której lina jest nawinięta. Lina obróci oś i nie ześlizgnie się.
- Zmniejsz masę za pomocą lekkich patyczków do części ciała mobi. Zmniejszenie masy zmniejszy również tarcie na podporach osi.
Rzeczy, które warto wiedzieć
- Stosunek koła do osi: Na odległość użyj dużego koła i małej osi. Wyobraź sobie tylne koło roweru; Małe zębatki i duże koła.
- Bezwładność: Ile energii potrzeba do uruchomienia samochodu? Lżejsze samochody wymagają mniejszej mocy. Zmniejsz masę pojazdu, aby uzyskać najlepszą odległość..
- Szybkość uwalniania energii: Jeśli energia jest uwalniana powoli, moc jest wykorzystywana bardziej efektywnie, a samochód jedzie dalej. Jednym ze sposobów spowolnienia tego zwolnienia jest wydłużenie ramienia dźwigni. Dłuższe ramię przesuwa się dalej i pozostawia więcej miejsca na szpulę liny wokół osi. Samochód będzie jechał dalej, ale wolniej.
- Tarcie: Zminimalizuj tarcie na osi, minimalizując powierzchnię styku. Jako przykład użyto wsporników wykonanych z cienkiej stali. Początkowo w drewnianym klocku wierci się otwór do podtrzymywania osi. Następnie, ze względu na większą powierzchnię, samochód zamiast poruszać się, wykorzystuje energię do radzenia sobie z tarciem.
- ciągnąć: To jest określane jako tarcie, gdy jest używane jako zaleta. Tarcie powinno być zmaksymalizowane tam, gdzie jest to potrzebne (gdzie lina jest owinięta wokół osi i gdzie koło styka się z podłogą). Poślizgnięcie się lin lub kół spowoduje marnowanie energii.
Ostrzeżenie
- Ilość dostępnej mocy jest ograniczona; tj. moc na. Przykładowy samochód jest już przykładem, który osiąga niemal maksymalną wydajność. Gdyby dźwignie były dłuższe lub koła były większe, samochód „w ogóle by się nie ruszał!” W takim przypadku uwolnioną moc można „obrócić” poprzez wciśnięcie anteny do wewnątrz (skrócenie dźwigni).
- Pułapki na myszy są dość niebezpieczne. Możesz złamać palec. Poproś o pomoc osobę dorosłą. Możesz zostać zraniony, a także przełamać pułapki!
- Zachowaj ostrożność podczas używania narzędzi, rąbania drewna lub używania niebezpiecznych materiałów. Podczas pracy zawsze należy poprosić o pomoc osobę dorosłą.
