Tātad jūsu dabaszinību skolotājs uzdod jums klases darbu, lai izveidotu “peļu slazdošanas automašīnu”, proti, uzbūvēt un projektēt nelielu transportlīdzekli, kas saņem enerģiju no peļu slazda kustīgās kustības, lai automašīna varētu pārvietoties pēc iespējas tālāk. Ja vēlaties pārspēt savus klasesbiedrus, jums ir jāpadara automašīna pēc iespējas efektīvāka, lai tā varētu pārvarēt lielāko attālumu. Izmantojot pareizo pieeju, jūs varat uzzīmēt detalizētu automašīnas dizainu, lai sasniegtu maksimālu attālumu, izmantojot tikai vienkāršus instrumentus mājās.
Solis
1. metode no 3: transportlīdzekļa riteņu optimizācija
1. darbība. Izmantojiet lielu aizmugurējo riteni
Lieliem riteņiem ir lielāka rotācijas inerce nekā maziem riteņiem. Praktiski, kad riteņi sāks griezties, tiem būs grūtāk apstāties. Tātad lielākie riteņi ir lieliski piemēroti distances sacensībām - teorētiski tie paātrināsies lēnāk nekā mazie riteņi, bet griezīsies ilgāk un veiks lielākus attālumus. Tātad, lai panāktu maksimālu atstarpi, novietojiet ļoti lielo riteni uz stūres ass (tieši tur ir piestiprināta peļu slazda, kas parasti ir aizmugure)
Priekšējam ritenim nav īstas nozīmes - tas var būt liels vai mazs. Lai tas izskatītos pēc sacīkšu automašīnas, iespējams, vēlēsities uzlikt lielos riteņus aizmugurē un mazākos priekšpusē
2. solis. Izmantojiet plānu un vieglu riteni
Nelieciet svaru uz riteņiem - nevajadzīgas kravas noteikti palēninās automašīnu vai radīs berzi. Turklāt platie riteņi gaisa pretestības dēļ var negatīvi ietekmēt vilkšanu. Tāpēc jums labāk ir izmantot plānākos un vieglākos riteņus automašīnai.
- Vecie kompaktdiski vai DVD darbojas pietiekami labi, lai kalpotu šim mērķim - lieli, plāni un ļoti viegli. Savietojamības ziņā cauruļu aizbāžņus var izmantot, lai samazinātu cauruma izmēru kompaktdiska centrā (lai tas atbilstu asij).
- Ja jums ir vinila plates, varat tās arī izmantot, lai gan tās var būt pārāk smagas ļoti mazam peļu slazdam.
3. solis. Izmantojiet nelielu aizmugurējo asi
Pieņemsim, ka jūsu automašīna ir automašīna, kas balstās uz aizmugurējiem riteņiem. Katru reizi, pagriežot aizmugurējo asi, rotē arī aizmugurējais ritenis. Ja aizmugurējā ass ir ļoti plāna, jūsu peļu slazda automašīna varēs pārvietoties ātrāk tādā pašā attālumā nekā tad, ja aizmugurējā ass būtu platāka. Kad aizmugurējais ritenis griežas vairāk, nobrauktais attālums būs arī lielāks. Tāpēc ir saprātīgi izgatavot asi no visplānākā materiāla, bet tomēr izturēt rāmja un riteņu svaru.
Mazie dībeļi ir diezgan laba izvēle, un tos ir viegli iegūt. Ja jums ir metāla stieņi, tas ir vēl labāk - eļļojot, tie parasti neberžas ļoti viegli
4. solis. Izveidojiet vilkmi, pievienojot ritenim malas
Ja ritenis noslīd, kamēr slazds plīst, enerģija tiks izšķiesta - peļu slazds darbojas, lai ritenis grieztos. Tomēr slīdēšanas dēļ jūsu automašīna nesasniedz vēlamo attālumu. Tāpēc berzes izraisoša materiāla pievienošana aizmugurējam ritenim samazinās slīdēšanas risku. Lai neuzliktu pārāk lielu svaru, izmantojiet tik daudz indukcijas materiāla, lai tas nedaudz satvertu, un nekas vairāk. Šīs sastāvdaļas ir:
- Elektriskā līme
- Gumija
- Gumijas balons, kas pārsprāgst
- Turklāt smilšpapīra novietošana zem riteņiem kustības sākumā samazinās slīdēšanas risku, kad automašīna sāk kustēties (t.i., ja slīdēšanas risks ir bieži).
2. metode no 3: automašīnas rāmja pielāgošana
Solis 1. Padariet rāmi pēc iespējas vieglāku
Vissvarīgākais - automašīnai jābūt vieglai. Jo mazāka masa ir jūsu automašīnai, jo labāk - katrs grams vai miligrams, ko varat noņemt no automašīnas rāmja, liks jūsu automašīnai iet arvien tālāk. Centieties nepievienot citus rāmja materiālus, izņemot tos, kas nepieciešami esošajam peļu slazdam un asij. Ja redzat gabalu, kas nedarbojas, mēģiniet to noņemt vai, ja iespējams, ar urbi izurbiet tajā caurumu, lai samazinātu svaru. Transportlīdzekļa rāmim varat izmantot arī vieglāko materiālu. Piemēroti materiāli ir šādi:
- Balsa koks
- Cietās plastmasas loksne
- Plāna un viegla metāla plāksne (alumīnijs, cinka jumta materiāls utt.)
- Būvniecības rotaļlietas (K'NEX, Lego utt.)
2. solis. Izveidojiet garu un mazu rāmi
Ideālā gadījumā jūs vēlaties, lai automašīnai būtu aerodinamiska forma - tas nozīmē, ka automašīnai būs vismazākā virsmas daļa, pret kuru tā pārvietojas. Tāpat kā bultiņai, garajai laivai, lidmašīnai vai šķēpam, transportlīdzeklim, kas paredzēts maksimālai efektivitātei, vienmēr būs gara, plāna forma, lai samazinātu berzi pret gaisa pretestību. Automašīnai ar peļu slazdu jums būs jāizveido mazs rāmis (lai gan būs grūti izveidot mazāku rāmi par pašu peļu slazdu), kā arī vertikāli plāns.
Atcerieties, ka, lai samazinātu slīdēšanu, jums jācenšas padarīt automašīnas profilu pēc iespējas slaidāku un mazāku. Mēģiniet novietot automašīnu uz zemes un paskatīties uz automašīnu no priekšpuses, lai iegūtu skaidrāku priekšstatu par lielajām automašīnas daļām
Solis 3. Kad vien iespējams, naglu vietā izmantojiet līmi
Ja iespējams, pielīmējiet līmi automašīnas dizainam, nevis izmantojiet naglas, līmes kociņus vai citus smagus priekšmetus. Piemēram, lai pielīmētu peļu slazdu pie rāmja, jums jāizmanto tikai neliels daudzums līmes. Kopumā līme darbosies tikpat labi kā naglas, savukārt naglas tam uzliks nevajadzīgu svaru.
Vēl viena līmes priekšrocība ir tā, ka tā parasti neietekmē transportlīdzekļa vēja pretestību. Tikmēr, ja naga gals izlec no automašīnas rāmja, tas radīs nelielu efektu
Solis 4. Vienmēr paturiet prātā automašīnas rāmja strukturālo integritāti
Vienīgais ierobežojošais faktors viegla un plāna automašīnas rāmja izgatavošanā ir tā trauslums - ja rāmis ir pārāk viegls, rāmis būs tik trausls, ka, noklikšķinot no peļu slazda, automašīna tiks sabojāta. Precizitāte līdzsvarošanas efektivitātē, lai sasniegtu maksimālo attālumu ar automašīnas stabilizāciju, būs diezgan sarežģīta. Tomēr nebaidieties eksperimentēt. Peļu slazds pats salūst reti, tāpēc, kamēr jums ir daudz rāmja materiāla, jums ir tiesības kļūdīties.
Ja izmantojat ļoti trauslu materiālu, piemēram, balsa koku, un jums ir grūtības ar rāmja salikšanu kopā, apsveriet iespēju rāmja apakšpusei pievienot stiprāku materiālu, piemēram, metālu vai plastmasu. To darot, jūs esat palielinājis automašīnas konstrukcijas izturību, kā arī samazinājis tās gaisa pretestības un svara izmaiņas
3. metode no 3: automašīnas jaudas palielināšana
1. solis. Piešķiriet peļu slazdam garu “roku”, lai palielinātu tā sviras efektu
Lielākā daļa automašīnu ar peļu slazdu darbojas šādi: peļu slazds ir “uzstādīts”, pie slazda piesietā virve tiek rūpīgi uzvilkta uz vienas no riteņa asīm, un, kad ierīce tiek nofiksēta, peldošā slazda roka nosūta spēku asij. riteņu griešanai. Tā kā slazda roka ir diezgan īsa, automašīna, kas nav rūpīgi uzbūvēta, pārāk ātri pievilks virvi un izraisīs riteņu slīdēšanu un jaudas zudumu. Lai vilktu lēnāk un stingrāk, mēģiniet piestiprināt pie rokas garu gludekli, kas darbojas kā svira, un pēc tam mēģiniet sasiet virves galu ar gludekli, nevis piesiet to pie rokas.
Izmantojiet pareizo materiālu kā sviras efektu. Svira nedrīkst saliekties virves spriegojuma dēļ - kad tas notiek, spēks tiek izšķiests. Daudzi ceļveži iesaka izturīgāku balsa konstrukciju vai balsa balstus ar pievienotu dzelzi, lai iegūtu izturīgu, bet vieglu sviru
2. solis Novietojiet slazdu pēc iespējas tālāk
Pieņemsim, ka slazds griezīs aizmugurējo riteni. Jūs vēlaties, lai peļu slazds atrastos prom no rāmja, lai tas nepieskartos priekšējiem riteņiem. Jo tālāk attālums starp slazdu un riteni, jo labāk - jo garāks attālums nozīmē, ka varēsit vairāk ripot virvi ap asi, lai iegūtu lēnāku vilkmi un lielāku jaudu.
3. solis. Nodrošiniet minimālu berzi uz automašīnas kustīgajām daļām
Lai sasniegtu maksimālu attālumu, jūs vēlaties izmantot gandrīz 100% peļu slazda spēka. Tas nozīmē, ka jums jāsamazina "berze" uz automašīnu virsmām, kas slīd viena pret otru. Izmantojiet maigu smērvielu, piemēram, WD 40, automašīnu smērvielu vai līdzīgus produktus, lai kontaktpunkti starp automašīnas kustīgajām daļām būtu ieeļļoti, lai automašīna “darbotos” pēc iespējas vienmērīgāk.
Daudzās peļu slazdu automašīnu ražošanas rokasgrāmatās ir norādīts, ka asis ir galvenais berzes avots automašīnu peļu slazdā. Lai samazinātu asu berzi, uz katras rāmim piestiprinātās ass uzklājiet vai izsmidziniet nelielu daudzumu smērvielas. Pēc tam, ja iespējams, pārbaudiet kopējo zemi, ripinot riteņus uz priekšu un atpakaļ
4. Izmantojiet visspēcīgāko peļu slazdu
Lielākoties, lai izveidotu peļu slazdošanas automašīnu, visiem studentiem ir jāizmanto tāda paša izmēra peļu slazds, lai katrai automašīnai būtu vienāds spēks. Tomēr, ja tas ir atļauts, izmantojiet slazdus, kuriem ir lielāka jauda nekā parastajiem slazdiem! Lielāki slazdi, piemēram, kanalizācijas peļu slazds, nodrošina lielāku jaudu nekā parasts peļu slazds. Bet šim slazdam ir nepieciešama arī izturīgāka rāmja konstrukcija. Pretējā gadījumā šis slazds var sabojāt automašīnu slingošanas laikā. Jums jāstiprina automašīnas rāmis un ass, lai tie atbilstu.
Paturiet prātā, ka kanalizācijas slazdi un citi lieli grauzēju slazdi var salauzt pirkstus. Tāpēc esiet piesardzīgs pat tad, ja esat pārliecināts, ka slazds jau ir piestiprināts pie ass un viegli nenosprāgs
Padomi
- Ja virve ir satīta ap asi, automašīnai var būt grūti pārvietoties. Lielas saites pievienošana uz stūres var palielināt saķeri. Dažos attēlos uz ass ir gumijas spole, kas darbojas kā “zobrats” un samazina virves slīdēšanu.
- Izmantojiet garāko sviru, lai pēc iespējas izstieptu peļu slazda roku. Gals, kas šķērso garāku attālumu, atvieglos virves spoles darbību uz riteņa. Bojāta radio antenu var izmantot kā sviras efektu. Viss, kas ir garš, viegls un nav ļoti elastīgs, var tikt izmantots kā svira.
- Samaziniet berzi uz ass, samazinot atbalsta virsmas laukumu, kas saskaras ar stūres asi. Asu balstiem, kas izgatavoti no plāna tērauda, ir mazāka berze nekā caurumos, kas urbti koka blokos.
- Samaziniet šoku, izmantojot nelielu sūkli, kas darbojas kā siera ēsma. Tas samazinās automašīnas lēcienu, kad sviras roka nofiksējas.
- Asu līniju un gultņu pielāgošana ir būtiska, lai samazinātu berzi un uzlabotu veiktspēju.
- Samaziniet berzi, uz asīm, riteņiem un peļu slazda atsperēm uzklājot Molykote® pulverveida smērvielu, kuras pamatā ir molibdēna disulfīds.
- Ja pērkat aizbāžņus, nogādājiet kompaktdisku un asi datortehnikas veikalā. Tas "var" palīdzēt pareizi izmērīt pirmo reizi.
Jūs varat apskatīt studentu centienus Mouse Trap Car Challenge vietnē.
- Palieliniet berzi, vaksējot virvi, izmantojot vieglu sveci. Nodrošinot vasku, virvei ir labāka ass pievilkšana.
- Vajadzības gadījumā palieliniet berzi, izmantojot gumiju vai līmlenti, vai uzlieciet līmi ap asi, kur virve ir uztīta. Virve pagriezīs asi un neslīdēs.
- Samaziniet masu, izmantojot vieglas nūjas mobi ķermeņa daļām. Samazinot masu, samazināsies arī berze uz asu balstiem.
Lietas, kas jāzina
- Riteņu un asu attiecība: Attālumam izmantojiet lielu riteni un mazu asi. Iedomājieties velosipēda aizmugurējo riteni; Mazi pārnesumi un lieli riteņi.
- Inerce: Cik jaudas nepieciešams, lai vadītu automašīnu? Vieglākas automašīnas prasa mazāku jaudu. Samaziniet transportlīdzekļa masu, lai sasniegtu labāko attālumu.
- Enerģijas izdalīšanās ātrums: Ja enerģija tiek atbrīvota lēni, jauda tiek izmantota efektīvāk, un automašīna virzīsies tālāk. Viens veids, kā palēnināt šo atbrīvošanu, ir pagarināt sviras roku. Garākā roka pārvietojas tālāk un atstāj vairāk vietas virves spolei ap asi. Automašīna virzīsies tālāk, bet lēnāk.
- Berze: Samaziniet berzi uz ass, samazinot saskares laukumu. Kā piemērs tiek izmantoti kronšteini no plāna tērauda. Sākotnēji koka blokā, kas tiek izmantots ass turēšanai, tiek urbts caurums. Tad, ņemot vērā lielāku virsmas laukumu, automašīna izmanto enerģiju, lai risinātu berzi, nevis pārvietotos.
- vilkt: Tas ir tas, ko sauc par berzi, ja to izmanto kā priekšrocību. Berze ir maksimāli jāpalielina, kur tas ir nepieciešams (ja virve ir satīta ap asi un ritenis saskaras ar grīdu). Slīdošās virves vai riteņi iztērēs enerģiju.
Brīdinājums
- Pieejamās jaudas apjoms ir ierobežots; ti, jauda uz. Automašīna, kas ir piemērs, jau ir piemērs, kas sasniedz gandrīz maksimālu efektivitāti. Ja sviras būtu garākas vai riteņi lielāki, automašīna “nemaz nekustētos!” Šajā gadījumā atbrīvoto jaudu var “pagriezt”, nospiežot antenu uz iekšu (saīsinot sviru).
- Peļu slazdi ir diezgan bīstami. Jūs varat salauzt pirkstu. Lūdziet palīdzību pieaugušajam. Jūs varat savainoties, un jūs varat arī salauzt slazdus!
- Esiet piesardzīgs, lietojot instrumentus, skaldot koksni vai izmantojot bīstamus materiālus. Strādājot, vienmēr jālūdz pieaugušā palīdzība.
