Sadržaj

• Kročiti
• Metoda 1 od 3: Optimizirajte kotače
• Metoda 2 od 3: Namjestite šasiju
• Metoda 3 od 3: Povećajte snagu
• Savjeti
• Stvari koje treba razmotriti
• Upozorenja

Dakle, učitelj fizike naložio vam je da napravite automobil od "mišolovke": stvorite, dizajnirajte i napravite malo vozilo koje pokreće opružno djelovanje mišolovke da biste ga vozili što dalje. Ako želite biti bolji od ostalih učenika u vašem razredu, morate svoj automobil učiniti što učinkovitijim kako biste mogli istisnuti svaki centimetar iz svog "automobila". Ispravnim pristupom moguće je pojednostaviti dizajn automobila na najveću udaljenost koristeći samo uobičajene materijale za kućanstvo. Možda ćete moći kupiti i komplet takvog vozila kako biste uštedjeli puno truda.

Kročiti

Metoda 1 od 3: Optimizirajte kotače

1. Koristite veće stražnje kotače. Veliki kotači imaju veću rotacijsku inerciju od malih. U praksi to znači da ih je jednom kad se zakotrljaju teže zaustaviti. To velike kotače čini savršenima za natjecanja gdje je prijeđena udaljenost važna - teoretski će ubrzati brže od manjih kotača, ali će se valjati puno duže i općenito prelaze veću udaljenost. Dakle, za maksimalnu udaljenost učinite kotače pričvršćene na pogonsko vratilo (onaj na koji je pričvršćena mišolovka, obično stražnji) vrlo velikim.
   • Prednji kotač je malo manje važan - može biti velik ili mali. Kako bi vaše vozilo izgledalo kao klasični drag trkač, odlučite se za velike stražnje kotače i manje prednje kotače.
2. Koristite tanke, lagane kotačiće. Tanji kotači znače manje trenja i mogu se dalje kotrljati ako je udaljenost ono što želite ili trebate s vašim vozilom za zamku miša. Također je važno uzeti u obzir težinu samih kotača - svaka nepotrebna težina na kraju će usporiti vaš automobil ili dovesti do dodatnih trenja. Uz to, vrijedi napomenuti da široki kotači mogu imati čak i mali negativan učinak na otpor zraka automobila. Iz tih ćete razloga htjeti koristiti najtanje i najlakše kotače dostupne za vaš automobil.
   • U tu svrhu stari CD-ovi ili DVD-i rade prilično dobro - veliki su, tanki i izuzetno lagani. U ovom slučaju, podloška se može koristiti za smanjenje rupe u središtu CD-a (kako bi osovina bolje pristajala).
   • Ako imate pristup staroj vinilnoj ploči (za gramofon), one također izvrsno rade, iako mogu biti preteške za najmanje zamke miša.
3. Koristite usku stražnju osovinu. Pod pretpostavkom da će to biti automobil sa stražnjim pogonom, stražnji kotači će se okretati svaki put kad okrenete stražnju osovinu. Ako je vaša stražnja osovina izuzetno mala, vaš automobil s mišolovkom moći će se okretati više puta za istu dužinu užeta nego da je širi. To se pretvara u češće okretanje stražnjih kotača, što znači veću udaljenost! Zbog toga je pametna ideja napraviti osovinu od najtanjeg dostupnog materijala koji i dalje može podnijeti težinu okvira i kotača.
   • Uski tipli od drva ovdje su dobar, lako dostupan izbor. Ako imate pristup tankim metalnim šipkama, one su još bolje - kad su podmazane, obično daju manje trenja.
4. Stvorite vuču hrapavim rubovima kotača. Ako kotači klize po tlu kad se zamka zatvori, tada se troši energija - mišolovka okreće kotače, ali nećete dobiti dodatnu udaljenost. Ako se to dogodi vašem automobilu, dodavanje sirovine na stražnje kotače može poboljšati njegovu vuču. Da biste smanjili težinu, upotrijebite samo onoliko koliko je potrebno da krajevi kotača drže malo i više. Neki prikladni materijali su:
   • Električna traka
   • Gumene vrpce
   • Slomljeni baloni
   • Uz to, komad brusnog papira ispod stražnjih kotača na startnoj liniji može smanjiti klizanje ako se automobil počne kretati (kada je klizanje najvjerojatnije).

Metoda 2 od 3: Namjestite šasiju

1. Napravite najlakšu moguću šasiju. Iznad svega, vaš bi automobil trebao biti lagan. Što je masa vašeg automobila manja, to bolje - svaki gram ili miligram koji možete obrijati sa šasije automobila odvest će ga malo dalje. Ne pokušavajte koristiti dodatni materijal za šasiju osim onog što je potrebno za zadržavanje zamke za miš i osovina kotača na mjestu. Ako vidite izgubljeni prostor, pokušajte ga ukloniti ili, ako je nemoguće, probušite rupe bušilicom kako biste smanjili težinu. Također vam je potreban najlakši mogući materijal za vašu šasiju. Evo samo nekoliko primjera koji mogu biti prikladni:
   • Drvo balze
   • Tvrde plastične ploče
   • Tanki, lagani metalni limovi (aluminijski / limeni krovište, itd.)
   • Građevinske igračke (K’NEX, Lego, itd.)
2. Neka šasija bude duga i uska. U idealnom slučaju, automobil bi trebao biti aerodinamičan - to jest, ima što manje površine u smjeru u kojem će putovati. Usporedite ovo sa strelicom, gliserom, avionom ili kopljem - vozilo dizajnirano s maksimalnom učinkovitošću gotovo će uvijek imati dugačak, tanak oblik kako bi smanjilo otpor. Za potrebe vašeg automobila s mišolovkom, to će značiti da vaša šasija mora biti uska i vodoravno i okomito (iako će biti teško šasiju užiti od same zamke za miš).
   • Ne zaboravite minimalizirati vuču dajući svom automobilu najuži i najmanji mogući profil. Stanite na tlo i pogledajte svoj automobil sprijeda kako biste vidjeli dijelove šasije zbog kojih je profil vašeg automobila nepotrebno velik.
3. Koristite ljepilo umjesto noktiju kad god je to moguće. Kad god je to moguće, pokušajte upotrijebiti ljepilo u dizajnu automobila, a ne čavle, igle ili druge teže materijale. Primjerice, trebate upotrijebiti samo nekoliko malih točkica za ljepilo da pričvrstite zamku miša na šasiju. Općenito, ljepilo drži jednako dobro kao i nokti, što može dodati nepotrebnu težinu. Koristite super ljepilo, a ne školsko ljepilo, jer potonje neće dobro držati.
   • Još jedna prednost ljepila je što obično ne utječe na otpor zraka vašeg automobila. S druge strane, ako vam bilo koji kraj čavla viri iz šasije, limenka ima mali učinak.
4. Imajte na umu strukturni integritet svoje šasije. Jedini ograničavajući čimbenik kada je u pitanju koliko lagan i tanak možete napraviti šasiju automobila svoje zamke za miš, je njegova krhkost - ako je automobil prelagan, može postati toliko krhak da postupak zatvaranja mišolovke može slomiti automobil. Delikatna ravnoteža između postizanja maksimalne udaljenosti i činjenice da vaš automobil bude nestabilan može biti prilično nezgodno za ispraviti ga, ali hrabro eksperimentirajte. Sama zamka za miš se vjerojatno nikad neće slomiti, tako da dok imate dodatni materijal šasije, možete slobodno pogriješiti.
   • Ako upotrebljavate ekstra krhki materijal kao što je drvo balze i trudite se držati svoje kućište na jednom mjestu, razmislite o dodavanju male trake čvršćeg materijala (poput metala ili plastike) na dno kućišta. To povećava strukturnu čvrstoću automobila i ograničava promjenu otpora zraka i težine.

Metoda 3 od 3: Povećajte snagu

1. Dajte mišolovci dugu "ruku" da povećate utjecaj. Većina automobila s mišolovkama radi ovako: mišolovka je 'postavljena', uže vezano za krak mišolovke pažljivo je omotano oko jedne osovine kotača, a kad se zamka zatvori, njihajući krak zamke svoju energiju prenosi na osovina da se kotači okreću. Budući da je krak osovine prilično kratak, ako automobil nije pažljivo konstruiran, može prebrzo povući remen, uzrokujući proklizavanje kotača i gubljenje energije. Za sporije, stabilnije povlačenje, pričvrstite dugački štap na ruku kako bi djelovao kao poluga, a zatim privežite kraj žice za nju, umjesto za samu ruku.
   • Važno je koristiti ispravan materijal za svoju polugu. Drška se uopće ne smije savijati pod napetošću žice - to znači da se energija troši. Mnogi priručnici preporučuju čvrste balza strukture ili balzu ojačanu metalom za čvrstu, ali laganu polugu.
2. Postavite zamku što je više moguće prema naprijed. Pod pretpostavkom da zamka pokreće stražnje kotače, postavite zamku miša na šasiju što je dalje moguće, bez dodirivanja prednjih kotača. Što je veća udaljenost između kotača i kotača, to je bolja - veća udaljenost znači da možete omotati više užeta oko osovine za mrežu malo više polagana i postojana vučna snaga.
3. Pazite da na pokretnim dijelovima postoji minimalno trenje. Da biste postigli najveću udaljenost, želite iskoristiti što je više moguće snage zamke za miš. To znači smanjenje trenje na površinama vašeg automobila gdje se točke klize jedna protiv druge. Upotrijebite blago mazivo, poput WD-40, ulje za šivaće strojeve ili sličan proizvod kako biste održali kontaktne točke između pokretnih dijelova automobila dobro podmazanima kako bi se automobil što lakše kretao.
   • Svi opisi zgrada za automobil s mišolovkom pokazuju da je osovina primarni izvor trenja u takvom vozilu. Da biste smanjili trenje na osovini, utrljajte ili raspršite malo maziva na svaku osovinu tamo gdje se uklapa u šasiju i, ako je moguće, utaknite je u kontaktnu točku pomičući kotače naprijed-natrag.
4. Ako možete, upotrijebite najsnažniju moguću zamku za miš. Obično će svi učenici za ovaj zadatak morati koristiti istu zamku za miša, tako da svaki automobil ima jednaku snagu. Međutim, ako nemate ovo ograničenje, upotrijebite najmoćniju zamku za miš koju možete naći! Veće zamke poput zamki za štakore pružaju puno više energije od osnovnih zamki za miševe, ali također zahtijevaju i čvršće strukture i mogu slomiti automobil ako se zatvore, pa ćete možda trebati ojačati i prilagoditi svoju šasiju i / ili osovine.
   • Imajte na umu da zamke za štakore i druge velike zamke za glodavce mogu vam lako slomiti prste, zato rukujte zamkama koje su na rubu, čak i ako ste sigurni da je zamka pričvršćena na vaše vratilo i da se ne može slobodno zatvoriti.

Savjeti

• Smanjite trenje na osovini smanjivanjem površine oslonca koja dodiruje pogonsko vratilo. Nosač tankih čeličnih osovina ima manje trenja od rupe izbušene kroz trupac.
• Smanjite šokove stavljanjem komada spužve na područje sira. To sprječava automobil da previše skače kad se poluga preklopi.
• Poravnanje osovina i ovjesa presudno je za smanjenje trenja i poboljšanje performansi.
• Ako kupite podlošku, uzmite CD i osovinu sa sobom u željezariju. To povećava šansu da ćete prvi put dobiti pravu veličinu.
• Mnogo različitih studentskih projekata možete vidjeti na web stranici "Izazov zamke za miševe".
• Povećajte trenje voštanjem užeta voskom od svijeća. Voštanjem užeta bolje vuče osovinu.
• Povećajte trenje gdje je potrebno upotrebom gumene trake ili trake oko osovine na kojoj je namotana žica. Uže bi trebalo okretati osovinu i ne proklizavati.
• Smanjite masu pomoću jednostavnog laganog štapa kao karoserije. Smanjivanje mase također smanjuje trenje na osovinskim dizalicama.
• Korisno je osigurati da vam se osovina ne klima ili će se pomicati lijevo-desno.
• Upotrijebite što manje mase na automobilu, a pritom ga napravite dovoljno velikim za kretanje.

Stvari koje treba razmotriti

• Omjer kotača / osovina: Za daljinu koristite velike kotače i malu osovinu. Razmislite o stražnjem kotaču bicikla; mali pogon i veliki kotač.
• Sporost: Koliko je energije potrebno za pokretanje automobila? Lakšem automobilu treba manje. Smanjite masu svog vozila na najveću udaljenost.
• Oslobađanje energije: Kada se energija polako oslobađa, energija se koristi učinkovitije i automobil će voziti dalje. Jedan od načina usporavanja ovog otpuštanja je produženje poluge poluge. Dulja ruka putuje veću udaljenost i stvara više užeta oko osovine. Auto nastavlja, ali sporije.
• Trenje: Smanjite trenje na vratilu minimiziranjem površine dodira. U ovom primjeru koristi se tanki čelični nosač. U početku je kroz trupac izbušena rupa za držanje pepela. To je izostavljeno jer povećana površina omogućuje automobilu da koristi energiju za prevladavanje trenja umjesto da se kreće naprijed.
• Vuča: Ovo je trenje koje koristite u svoju korist. Trenje treba povećati tamo gdje je to potrebno (tamo gdje se konop obavija oko osovine i gdje kotači dolaze u dodir s podom). Klizanje užadi ili kotača jednako je rasipanju energije.

Upozorenja

• Postoji ograničenje količine dostupne energije: sila opruge. Automobil na slici blizu je maksimuma. Da je poluga poluge bila dulja ili su kotači bili veći, tada bi automobil uopće se ne miči! U tom se slučaju izlazna energija može "podesiti" laganim pritiskanjem antena (skraćivanjem ručke).
• Zamke za miševe su opasne. Mogao bi slomiti prst. Uvijek imajte nadzor nad odraslom osobom. Mogli biste se ozlijediti i pasti se slomiti!
• Budite oprezni s alatima, piljenjem drva ili bilo kakvim štetnim materijalima. Obavezno tamo stalno nadzor odraslih je kad radite na projektu.