Joten luonnontieteiden opettajasi antaa sinulle luokkatehtävän rakentaa "hiirenloukkuauto", joka on rakentaa ja suunnitella pieni ajoneuvo, joka saa virtaa hiirenloukun napsahtavasta liikkeestä, jotta auto voi liikkua mahdollisimman pitkälle. Jos haluat ylittää luokkatoverisi, sinun on tehtävä autostasi mahdollisimman tehokas, jotta se kattaa pisimmänkin matkan. Oikealla lähestymistavalla voit piirtää yksityiskohtaisia automalleja maksimaalisen etäisyyden saavuttamiseksi käyttämällä yksinkertaisia työkaluja kotona.
Vaihe
Tapa 1 /3: Ajoneuvopyörien optimointi
Vaihe 1. Käytä suurta takapyörää
Suurilla pyörillä on suurempi pyörimishitaus kuin pienillä pyörillä. Käytännössä kun pyörät alkavat pyöriä, niiden on vaikeampi pysähtyä. Suuremmat pyörät ovat siis täydellisiä etäisyyskilpailuihin - teoriassa ne kiihtyvät hitaammin kuin pienemmät pyörät, mutta pyörivät pidempään ja kattavat pidemmät matkat. Joten saadaksesi maksimaalisen välyksen, aseta erittäin suuri pyörä ohjausakselille (johon hiirenloukku kiinnitetään, yleensä takaosa)
Etupyörällä ei ole väliä - se voi olla iso tai pieni. Jotta se näyttäisi kilpa -autolta, saatat haluta laittaa isot pyörät taakse ja pienemmät eteen
Vaihe 2. Käytä ohutta ja kevyttä pyörää
Älä paina pyöriä - tarpeettomat kuormat hidastavat autoa tai aiheuttavat kitkaa. Lisäksi leveillä pyörillä voi olla negatiivinen vaikutus hinaukseen ilmanvastuksen vuoksi. Siksi sinun on parempi käyttää auton ohuimpia ja kevyimpiä pyöriä.
- Vanhat CD- tai DVD -levyt toimivat riittävän hyvin palvelemaan tätä tarkoitusta - suuret, ohuet ja erittäin kevyet. Yhteensopivuuden kannalta putketulppia voidaan käyttää pienentämään CD: n keskellä olevan reiän kokoa (akseliin sopivaksi).
- Jos sinulla on vinyylilevyjä, voit käyttää niitä myös, vaikka ne voivat olla liian raskaita hyvin pienelle hiirenloukulle.
Vaihe 3. Käytä pientä taka -akselia
Oletetaan, että autosi on takapyöriin perustuva auto. Aina kun taka -akseli pyörii, myös takapyörä pyörii. Jos taka -akseli on hyvin ohut, hiirenloukku voi liikkua nopeammin samalla etäisyydellä kuin jos taka -akseli olisi leveämpi. Kun takapyörä pyörii enemmän, myös ajettu matka kasvaa. On siis viisasta tehdä akseli ohuimmasta materiaalista, mutta kestää kuitenkin rungon ja pyörien painon.
Pienet tapit ovat melko hyvä valinta ja ne on helppo saada. Jos sinulla on metallitankoja, se on vielä parempi - voiteltuina ne eivät yleensä hankaa kovin helposti
Vaihe 4. Luo pitoa lisäämällä pyörän reunoja
Jos pyörä luistaa loukun napsahtamisen aikana, energia menee hukkaan - hiirenloukku saa pyörän pyörimään. Kuitenkin luistamisen vuoksi autosi ei saavuta haluttua etäisyyttä. Siksi kitkaa aiheuttavan materiaalin lisääminen takapyörään vähentää liukastumisriskiä. Jotta et rasittaisi liikaa, käytä niin paljon induktiomateriaalia kuin tarvitaan, jotta ote on pieni, eikä mitään muuta. Nämä ainesosat ovat:
- Sähköliima
- Kumi
- Räjähtänyt kumipallo
- Lisäksi hiekkapaperin asettaminen pyörien alle liikkeen alussa vähentää liukastumisriskiä, kun auto alkaa liikkua (eli kun liukastumisvaara on usein).
Tapa 2/3: Auton rungon säätäminen
Vaihe 1. Tee kehyksestä mahdollisimman kevyt
Mikä tärkeintä, auton tulee olla kevyt. Mitä vähemmän autolla on massaa, sitä parempi - jokainen gramma tai milligramma, jonka voit poistaa autosi rungosta, saa autosi menemään pidemmälle. Yritä olla lisäämättä mitään muuta runkomateriaalia kuin mitä hiirenloukku ja akseli edellyttävät. Jos näet kappaleen, joka ei toimi, yritä poistaa se tai, jos mahdollista, lyö reikä poralla painon vähentämiseksi. Voit myös käyttää kevyintä materiaalia ajoneuvon rungossa. Seuraavat ovat sopivia materiaaleja:
- Balsapuu
- Kova muovilevy
- Ohut ja kevyt metallilevy (alumiini, sinkkikatto jne.)
- Rakennuslelut (K'NEX, Lego jne.)
Vaihe 2. Tee pitkä ja pieni kehys
Ihannetapauksessa haluat, että autolla on aerodynaaminen muoto - eli autossa on pienin pinta -ala siinä osassa, jota se kulkee. Kuten nuoli, pitkävene, lentokone tai keihäs, suurimmalle hyötysuhteelle suunnitellulla ajoneuvolla on aina pitkä ja ohut muoto, joka minimoi kitkan ilmanvastusta vastaan. Hiirenloukkuautoa varten sinun on rakennettava auton runko pieneksi (vaikka pienen kehyksen tekeminen kuin itse hiirenloukku on vaikea) ja pystysuoraan.
Muista, että liukumisen minimoimiseksi sinun tulee yrittää tehdä autosi profiilista mahdollisimman ohut ja pieni. Yritä asettaa auto maahan ja katsoa autoa edestä saadaksesi selkeämmän kuvan auton suurista osista
Vaihe 3. Käytä liimaa kynsien sijasta aina kun mahdollista
Jos mahdollista, levitä liimaa autosi muotoiluun naulojen, liimapuikkojen tai muiden raskaiden esineiden sijaan. Sinun on esimerkiksi käytettävä hiirenloukkua runkoon vain pienellä määrällä liimaa. Yleensä liima toimii yhtä hyvin kuin kynnet, kun taas kynnet painostavat sitä tarpeettomasti.
Toinen liiman etu on, että se ei yleensä vaikuta ajoneuvon tuulenkestävyyteen. Sillä välin, jos naulan kärki ponnahtaa ulos auton rungosta, tämä aiheuttaa vähäisen vaikutuksen
Vaihe 4. Pidä aina mielessä auton rungon rakenteellinen eheys
Ainoa rajoittava tekijä kevyen ja ohuen auton rungon valmistuksessa on sen hauraus - jos runko on liian kevyt, runko on niin hauras, että hiirenloukun napsahdus vahingoittaa autoa. Tarkkuus tasapainotustehokkuudessa maksimaalisen etäisyyden saavuttamiseksi auton vakauttamisen kanssa on melko vaikeaa. Älä kuitenkaan pelkää kokeilla. Hiirenloukku itsessään hajoaa harvoin, joten niin kauan kuin sinulla on runsaasti runkomateriaalia, sinulla on vapaus tehdä virheitä.
Jos käytät erittäin haurasta materiaalia, kuten balsapuuta, ja sinulla on vaikeuksia asentaa runko yhteen, harkitse vahvemman materiaalin, kuten metallin tai muovin, lisäämistä kehyksen sivun alapuolelle. Tällä tavalla olet lisännyt auton rakenteellista lujuutta ja minimoinut sen ilmanvastusta ja painoa
Tapa 3/3: Maksimoi auton teho
Vaihe 1. Anna hiirenloukulle pitkä”käsivarsi” lisätäksesi sen vipuvaikutusta
Useimmat hiirenloukkuautot toimivat seuraavasti: hiirenloukku on”asennettu”, ansaan sidottu köysi kelataan varovasti pyörän yhdelle akselille, ja kun laite napsautetaan, kelluva loukun varsi lähettää voiman akselille. pyörien kääntämiseen. Koska loukun varsi on melko lyhyt, auto, jota ei ole valmistettu huolellisesti, vetää köydestä liian nopeasti ja aiheuttaa pyörien luistamisen ja voiman menetyksen. Jos haluat vetää hitaammin ja lujemmin, yritä kiinnittää pitkä rauta käsivarteen, joka toimii vivuna, ja yritä sitten sitoa köyden pää rautaan sen sijaan, että sitoisit sen käsivarteen.
Käytä oikeaa materiaalia vipuvaikutuksena. Vipu ei saa taivuttaa ollenkaan köyden kireyden vuoksi - kun näin tapahtuu, teho hukkuu. Monet oppaat suosittelevat tukevampaa balsa -rakennetta tai balsa -tukia, joihin on lisätty rautaa tukevaa mutta kevyttä vipua varten
Vaihe 2. Aseta ansa mahdollisimman pitkälle
Oletetaan, että loukku pyörittää takapyörää. Haluat, että hiirenloukku sijaitsee kehyksen ulkopuolella, jotta se ei kosketa etupyöriä. Mitä kauemmaksi loukun ja pyörän välinen etäisyys on, sitä parempi - mitä pidempi matka tarkoittaa sitä, että voit rullata enemmän köyttä akselin ympäri hitaamman vetovoiman ja suuremman tehon saavuttamiseksi.
Vaihe 3. Varmista minimaalinen kitka auton liikkuvissa osissa
Suurimman etäisyyden saavuttamiseksi haluat käyttää lähes 100% hiirenloukun voimasta. Tämä tarkoittaa, että sinun on vähennettävä "kitkaa" autojen pinnoilla, jotka liukuvat toisiaan vasten. Käytä hellävaraista voiteluainetta, kuten WD 40, autorasvaa tai vastaavia tuotteita pitääksesi liikkuvien osien väliset kosketuspisteet voideltuina niin, että auto "kulkee" mahdollisimman sujuvasti.
Monet hiirenloukkuautojen valmistusoppaat tunnistavat akselin hiirenloukkuautojen tärkeimmäksi kitkan lähteeksi. Akselien kitkan minimoimiseksi levitä tai suihkuta pieni määrä voiteluainetta jokaiseen runkoon kiinnitettyyn akseliin. Testaa sitten yhteinen maa mahdollisuuksien mukaan pyörittämällä pyöriä edestakaisin
Vaihe 4. Käytä tehokkainta hiirenloukkua
Suurimman osan ajasta hiirenloukun valmistamiseksi kaikkien opiskelijoiden on käytettävä samankokoista hiirenloukkua, jotta jokaisella autolla on sama teho. Jos sallittu, käytä kuitenkin ansoja, joilla on enemmän tehoa kuin tavallisilla ansoilla! Suuremmat ansat, kuten viemärin hiirenloukku, tarjoavat enemmän tehoa kuin tavallinen hiirenloukku. Mutta tämä ansa vaatii myös tukevamman runkorakenteen. Muussa tapauksessa tämä loukku voi tuhota auton heiluttaessa. Sinun on vahvistettava auton runkoa ja akselia vastaamaan sitä.
Muista, että viemäri- ja muut suuret jyrsijäloukut voivat murtaa sormet. Joten ole varovainen, vaikka olisit varma, että loukku on jo kiinnitetty akseliin eikä se napsahdu helposti
Vinkkejä
- Jos köysi kelataan akselin ympärille, auton voi olla vaikea liikkua. Suuren vivun lisääminen ohjauspyörään voi lisätä pitoa. Joissakin kuvissa akselissa on kumikela, joka toimii "vaihteena" ja vähentää köyden liukumista.
- Ojenna hiirenloukun varsi mahdollisimman pitkälle vivulla. Pää, joka kulkee pidemmän matkan, helpottaa köyden kelan pyörässä toimimista paremmin. Vaurioituneen radion antennia voidaan käyttää vipuna. Mitä tahansa pitkää, kevyttä ja ei kovin joustavaa voidaan käyttää vipuvaikutuksena.
- Vähennä akselin kitkaa minimoimalla ohjausakselin kosketuspinta -ala. Ohuesta teräksestä valmistetuilla akselituilla on vähemmän kitkaa kuin puupalikoihin porattuilla rei'illä.
- Vähennä sokkia käyttämällä pientä sientä, joka toimii kuin juustosyöttö. Tämä vähentää auton hyppyä, kun vipuvarsi napsahtaa.
- Akselilinjojen ja laakereiden säätö on välttämätöntä kitkan vähentämiseksi ja suorituskyvyn parantamiseksi.
- Vähennä kitkaa lisäämällä Molykote® -jauhemaista voiteluainetta, joka perustuu molybdeenidisulfidiin akseleille, pyörille ja hiirenloukun jousille.
- Vie CD -levy ja akseli rautakauppaan, jos ostat tulpat. Se voi "auttaa" saamaan oikean koon ensimmäisellä kerralla.
Voit tarkastella opiskelijoiden ponnisteluja Hiirenloukun autohaasteen verkkosivustolla.
- Lisää kitkaa vahaamalla köysi kevyellä kynttilällä. Vahaa tarjoamalla köysi vetää paremmin akselia.
- Lisää kitkaa tarvittaessa käyttämällä kumia tai teippiä tai levitä liimaa akselin ympärille, jossa köysi on kelattu. Köysi pyörii akselia eikä luista.
- Vähennä massaa käyttämällä kevyitä tikkuja mobin kehon osiin. Massan vähentäminen vähentää myös akselituen kitkaa.
Hyvä tietää
- Pyörän ja akselin välinen suhde: Käytä etäisyyttä suurella pyörällä ja pienellä akselilla. Kuvittele polkupyörän takapyörä; Pienet vaihteet ja isot pyörät.
- Inertia: Kuinka paljon virtaa tarvitaan auton ajamiseen? Kevyemmät autot tarvitsevat vähemmän virtaa. Pienennä ajoneuvosi massaa parhaan matkan saavuttamiseksi..
- Energian vapautumisnopeus: Jos energiaa vapautuu hitaasti, tehoa käytetään tehokkaammin ja auto liikkuu pidemmälle. Yksi tapa hidastaa tätä irrotusta on pidentää vipuvarsi. Pidempi varsi kulkee pidemmälle ja jättää enemmän tilaa köysikelalle akselin ympärille. Auto liikkuu pidemmälle, mutta hitaammin.
- Kitka: Minimoi akselin kitka minimoimalla kosketuspinta. Esimerkkinä käytetään ohuesta teräksestä valmistettuja kiinnikkeitä. Aluksi porataan reikä akselipidikkeeseen käytettävään puukappaleeseen. Suuremman pinta -alan vuoksi auto käyttää energiaa kitkan käsittelemiseen liikkeen sijaan.
- Vedä: Tätä kutsutaan kitkaksi, kun sitä käytetään etuna. Kitka on maksimoitava siellä, missä sitä tarvitaan (kun köysi on kierretty akselin ympäri ja pyörä osuu lattiaan). Liukuvat köydet tai pyörät tuhlaavat sähköä.
Varoitus
- Käytettävissä olevan tehon määrä on rajoitettu; eli teho per. Esimerkkinä oleva auto on jo esimerkki, joka saavuttaa lähes maksimaalisen tehokkuuden. Jos vivut olisivat pidempiä tai pyörät suurempia, auto "ei liikuisi ollenkaan!" Tässä tapauksessa vapautettua tehoa voidaan "kiertää" painamalla antennia sisäänpäin (lyhentämällä vipua).
- Hiirenloukut ovat varsin vaarallisia. Voit murtaa sormesi. Pyydä apua aikuiselta. Voit loukkaantua ja voit myös rikkoa ansoja!
- Ole varovainen käyttäessäsi työkaluja, pilkkoessasi puuta tai käyttäessäsi vaarallisia materiaaleja. Sinun tulee aina pyytää aikuiselta apua työskennellessäsi.
