Dakle, vaš učitelj prirodoslovlja dao je vašem razredu klasičan zadatak "automobil sa mišolovkom": izraditi, dizajnirati i izgraditi malo vozilo pokrenuto snap -akcijom mišolovke kako bi vaš automobil putovao što dalje. Ako želite izaći ispred svih ostalih učenika u razredu, morat ćete učiniti svoj automobil što učinkovitijim kako biste mogli istisnuti svaki centimetar iz svog "auta". Pravilnim pristupom moguće je pojednostaviti dizajn vašeg automobila na maksimalnu udaljenost koristeći samo uobičajene materijale za dom. Također možete kupiti komplet za automobil s mišolovkom u bilo kojoj trgovini zanata i preskočiti se pitajući hoće li to uspjeti.
Koraci
Metoda 1 od 3: Optimiziranje vaših kotača
Korak 1. Upotrijebite velike stražnje kotače
Veliki kotači imaju veću rotacijsku inerciju od malih kotača. U praksi to znači da kad se počnu kotrljati, teže ih je prestati valjati. To čini velike kotače savršenima za natjecanja temeljena na udaljenosti - teoretski, oni će ubrzati manje brzo od manjih kotača, ali će se kotrljati mnogo dulje i sveukupno će prijeći veću udaljenost. Dakle, za najveću udaljenost, učinite kotače na pogonskoj osovini (onoj za koju je vezana mišolovka, a koja je obično stražnja) vrlo velikim.
Prednji kotač je malo manje važan - može biti velik ili mali. Za klasičan izgled drag racer -a poželjet ćete velike kotače straga, a manje sprijeda
Korak 2. Koristite tanke, lagane kotače
Tanji kotači imaju manje trenja i mogu ići dalje ako je udaljenost ono što želite ili trebate s vašim mišolovcem. Također je važno uzeti u obzir težinu samih kotača - svaka nepotrebna težina u konačnici će usporiti vaš automobil ili dovesti do dodatnog trenja. Osim toga, vrijedi napomenuti da široki kotači mogu čak imati i mali negativan učinak na otpor automobila zbog otpora zraka. Iz tih razloga htjet ćete koristiti najtanje i najlakše kotače koji su dostupni za vaš automobil.
- Stari CD -i ili DVD -i prilično dobro funkcioniraju u tu svrhu - veliki su, tanki i iznimno lagani. U tom slučaju može se koristiti vodovodna podloška za smanjenje veličine rupe u sredini CD -a (kako bi osovina bolje pristajala).
- Ako imate pristup starom vinilu, oni također rade iznimno dobro, iako mogu biti preteški za najmanje zamke za miševe.
Korak 3. Upotrijebite usku stražnju osovinu
Pretpostavimo da je vaš automobil automobil sa stražnjim pogonom, svaki put kad se okrene vaša stražnja osovina, okreću se stražnji kotači. Ako je vaša stražnja osovina izuzetno mršava, vaš automobil s mišolovkom moći će je okrenuti više puta za istu duljinu žice nego što bi to učinio da je šira. To znači više okretanja stražnjih kotača, što znači veću udaljenost! Iz tog razloga, pametno je napraviti osovinu od najtanjeg dostupnog materijala koji još može podnijeti težinu okvira i kotača.
Uske drvene šipke za tiple odličan su i lako dostupni izbor. Ako imate pristup tankim metalnim šipkama, one su još bolje - kad se podmažu, obično imaju manje trenje
Korak 4. Stvorite vuču dajući rubove trenja kotača
Ako kotačići skliznu o tlo pri izlasku zamke, energija se gubi - mišolovka djeluje tako da se kotači okreću, ali ne dobivate nikakvu dodatnu udaljenost. Ako se to dogodi s vašim automobilom, dodavanje materijala koji izaziva trenje na stražnje kotače može smanjiti njihovo klizanje. Kako biste smanjili zahtjeve za težinom, upotrijebite samo onoliko koliko je potrebno kako biste vrhovima kotača dali prianjanje, a ne dodatno. Neki prikladni materijali su:
- Električna traka
- Gumice
- Pukla balonska guma
- Osim toga, postavljanje brusnog papira ispod stražnjih kotača na startnoj liniji može smanjiti klizanje dok se automobil počinje kretati (kada je to najvjerojatnije).
Metoda 2 od 3: Prilagodba okvira
Korak 1. Izgradite što lakši okvir
Prije svega, vaš automobil trebao bi biti lagan. Što je masa vašeg automobila manja, to bolje - svaki gram ili miligram koji možete obrijati s okvira vašeg automobila nalazi se malo dalje, zato što će vaša mišolovka moći gurnuti vaš automobil. Pokušajte ne imati dodatni materijal za okvir osim onoga što je potrebno da zadržite mišolovku i osovine kotača na mjestu. Ako vidite izgubljeni prostor na okviru, pokušajte ga ukloniti ili, ako je to nemoguće, napravite bušilicu u njemu kako biste smanjili njegovu težinu. Također ćete htjeti upotrijebiti najlakši mogući materijal za svoj okvir. Evo samo nekoliko prikladnih:
- Balsa drvo
- Listovi od tvrde plastike
- Tanki, lagani metalni limovi (krovni materijal od aluminija/kositra itd.)
- Građevinske igračke (K'NEX, Legos itd.)
Korak 2. Učinite okvir dugim i uskim
U idealnom slučaju, želite da vaš automobil bude aerodinamički oblikovan - tako da predstavlja što manju površinu u smjeru u kojem će putovati. Poput strijele, dugačkog čamca, aviona ili koplja, vozilo koje je dizajnirano s maksimalnom učinkovitošću na umu će gotovo uvijek imati dugačak, mršav oblik koji smanjuje otpor zraka. Za potrebe vašeg automobila s mišolovkom, to će značiti da vaš okvir bude i sužen (iako će biti teško da okvir bude uži nego sam mišolovka) i okomito mršav.
Upamtite, kako biste smanjili otpor, pokušavate svom automobilu dati najuži i najmanji mogući profil. Pokušajte sići na tlo i gledati svoj automobil sprijeda kako biste uočili komade okvira koji profil vašeg automobila čine nepotrebno velikim
Korak 3. Koristite ljepilo umjesto čavala gdje god je to moguće
Gdje god možete, pokušajte upotrijebiti ljepilo u dizajnu vašeg automobila, a ne čavle, igle ili druga teža rješenja. Na primjer, trebali biste upotrijebiti samo nekoliko malih mjesta ljepila da biste fiksirali mišolovku na okvir. Općenito, ljepilo će držati jednako dobro kao i nokti, što može dodati nepotrebnu težinu. Koristite super ljepilo, a ne školsko ljepilo, neće držati tako dobro.
Još jedna prednost ljepila je ta što obično ne bi trebao utjecati na otpor zraka vašeg automobila. S druge strane, ako bilo koji kraj čavla viri iz okvira, to može imati manji učinak
Korak 4. Imajte na umu strukturni integritet vašeg okvira
Jedini ograničavajući čimbenik kada je riječ o tome koliko lagano i mršavo možete napraviti okvir automobila za mišolovku je njegova krhkost - ako je presvijetla, može postati toliko krhka da djelovanje opruge miša razbija automobil. Delikatna ravnoteža između postizanja najveće udaljenosti i nestabilnosti vašeg automobila može biti prilično teška za ispraviti, ali ne bojte se eksperimentirati. Malo je vjerojatno da će se sama mišolovka ikada slomiti, pa sve dok imate dodatni materijal za okvir, imat ćete slobodu pogriješiti.
Ako koristite izuzetno krhki materijal poput balsa drva i teško vam je da držite okvir zajedno, razmislite o dodavanju male trake čvršćeg materijala poput metala ili plastike na donju stranu okvira. Time se povećava strukturna čvrstoća automobila, a minimizira promjena otpora zraka i težine
Metoda 3 od 3: Maksimiziranje vaše moći
Korak 1. Dajte svojoj zamci dugu "ruku" kako biste povećali njezinu polugu
Većina automobila s mišolovkama radi na sljedeći način: mišolovka je "postavljena", žica vezana za krak mišolovke pažljivo je omotana oko jedne od osovina kotača, a kad se zamka otpusti, zamahna ruka zamke prenosi svoju energiju na osovinu za okretanje kotača. Budući da je krak zamke prilično kratak, ako automobil nije pažljivo izrađen, može prebrzo povući uzicu, uzrokujući klizanje kotača i gubitak energije. Za sporije, ujednačenije povlačenje pokušajte pričvrstiti dugački stup na ruku kako bi djelovao kao poluga, a zatim privežite kraj žice za ovo, bolje nego za samu ruku
Važno je koristiti odgovarajući materijal za svoju polugu. Poluga se uopće ne smije savijati pod naprezanjem žice - to predstavlja izgubljenu energiju. Mnogi vodiči preporučuju čvrste balsa konstrukcije ili balse ojačane metalom kako bi se dobila čvrsta, ali lagana poluga
Korak 2. Postavite zamku što je moguće naprijed
Pod pretpostavkom da će vam zamka okretati stražnje kotače, htjet ćete da mišolovka vašeg automobila bude daleko naprijed na okviru, bez dodirivanja prednjih kotača. Što je veća udaljenost između zamke i kotača, to bolje - veća udaljenost znači da ćete moći zamotati više struna oko osovine za samo malo ekstra spore i postojane vučne snage.
Korak 3. Osigurajte minimalno trenje na pokretnim dijelovima
Za najveću udaljenost htjet ćete koristiti što je moguće bliže 100% snage mišolovke. To znači smanjenje trenja na površinama vašeg automobila gdje se točke klize jedna o drugu. Upotrijebite blago mazivo, poput WD-40, auto masti ili sličnog proizvoda kako biste dodirne točke između pokretnih dijelova automobila dobro nauljili kako bi automobil "trčao" što je moguće glatkije.
Mnogi vodiči za izgradnju automobila s mišolovkama identificiraju osovinu kao primarni izvor trenja na automobilu s mišolovkom. Kako biste smanjili trenje osovine, utrljajte ili poprskajte malo maziva na svaku osovinu gdje se sastaje s okvirom, a zatim, ako je moguće, gurnite kotače naprijed -natrag u dodirnu točku
Korak 4. Ako vam je dopušteno, upotrijebite najmoćniju moguću zamku miša
Većinu vremena, za zadaće automobila sa mišolovkom, svi će studenti morati koristiti istu veličinu mišolovke, tako da svačiji dizajn automobila ima jednaku snagu. Međutim, ako nemate ovo ograničenje, slobodno upotrijebite najmoćniju mišolovku koju možete pronaći! Veće zamke poput zamki za štakore pružaju mnogo više snage od osnovnih zamki za miševe, ali također zahtijevaju čvršće konstrukcije ili mogu razbiti automobil kad se izviju, pa ćete možda morati pojačati okvir i/ili osovine kako biste ih prilagodili.
Imajte na umu da zamke za štakore i druge velike zamke za glodavce mogu lako slomiti prste, pa s naoružanim zamkama rukujte iznimno oprezno, čak i ako ste sigurni da je zamka postavljena na vašu osovinu i da se ne može slobodno zatvoriti
Savjeti
- Ako je žica samo omotana oko osovine, automobil se može jedva pomaknuti. Dodavanjem većeg pogonskog čvorišta može se poboljšati vučna snaga. Na nekim slikama na osovini je gumena guma, koja djeluje kao "zupčanik" i smanjuje klizanje žice.
- Upotrijebite najdužu dostupnu polugu kako biste ispružili ruku zamke miša što je više moguće. Vrh prelazi veću udaljenost dopuštajući da se svira više omotača niti. Za polugu je korištena antena iz slomljene boom-kutije. Sve što je dugo, lagano i ne previše fleksibilno poslužit će za polugu.
- Smanjite trenje na osovini minimiziranjem površine oslonca koji dodiruje pogonsku osovinu. osovinski oslonac od tankog čelika ima manje trenja od rupe izbušene kroz drveni blok.
- Smanjite šok koristeći malo spužve kao simulirani sir. Ovo sprječava automobil da toliko poskakuje kada poluga poluge padne.
- Poravnanje osovina i nosača ključno je za smanjenje trenja i povećanje performansi.
- Smanjite trenje primjenom Molykote® maziva u prahu na bazi molibden -disulfida na osovine, kotače i oprugu za hvatanje miša.
- Ako kupite perilicu, ponesite CD i osovinu u željezaru. To vam može pomoći da prvi put dobijete pravu veličinu.
- Možete vidjeti mnogo različitih učeničkih napora na web stranici Mouse Trap Car Challenge.
- Povećajte trenje voskom žice voskom. Depilacijom, žica bolje vuče osovinu.
- Povećajte trenje tamo gdje je potrebno upotrebom gumene gume ili trake oko osovine u kojoj je omotana vrpca. Žica treba okretati osovinu i ne kliziti.
- Smanjite masu jednostavnim laganim štapićem za dio tijela. Smanjenjem mase također se smanjuje trenje na osovinskim osloncima.
- Korisno je paziti da vam osovina ne tutnji, inače će se pomicati lijevo -desno.
- Upotrijebite što je moguće manje mase na automobilu, a da i dalje bude dovoljno velik za kretanje.
Stvari koje treba razmotriti
- Omjer kotača i osovine: Za udaljenost koristite velike kotače i malu osovinu. Zamislite stražnji kotač bicikla; mali pogonski zupčanik i veliki kotač.
- Inercija: Koliko energije je potrebno za pokretanje vašeg automobila? Lakši automobil zahtijeva manje. Smanjite masu vašeg vozila za najbolju udaljenost.
- Brzina oslobađanja energije: Ako se energija polako oslobađa, snaga se koristi učinkovitije, a automobil će putovati dalje. Jedan od načina za usporavanje otpuštanja je produljenje poluge. Duža ruka prelazi veću udaljenost i omogućuje više omotača niti oko osovine. Auto će ići daleko, ali sporije.
- Trenje: Minimizirajte trenje na osovini minimizirajući kontaktnu površinu. U ovom primjeru korišten je tanki čelični držač. U početku se za držanje osovine koristila rupa izbušena kroz drveni blok. Ovo je napušteno jer veća površina uzrokuje da automobil koristi energiju koja prevladava trenje, a ne putuje naprijed.
- Vuča: To je ono što nazivate trenjem kada se koristi u vašu korist. Trenje bi trebalo povećati gdje je potrebno (gdje se žica obavija oko osovine i gdje kotači dodiruju pod). Klizanje niti ili kotača jednako je uzalud potrošenoj energiji.
Upozorenja
- Mišolovke su opasne. Mogli biste slomiti prst. Koristite nadzor odraslih. Možete se ozlijediti i možete podijeliti zamku!
- Postoji ograničenje količine dostupne energije; snaga izvora. Prikazani automobil je blizu maksimuma. Da je poluga duža ili da su kotači veći, automobil se uopće ne bi pomaknuo! U tom se slučaju oslobađanje energije može "podesiti" tako da se neke antene gurnu (skratite polugu).
- Budite oprezni pri rukovanju alatom, rezanjem drva ili bilo kojim štetnim materijalom. Uvijek si trebao odrasla osoba nadzor pri radu.
