Så din naturfaglærer gir deg en klasseoppgave om å bygge en "musefellebil", som er å bygge og designe et lite kjøretøy som får strøm fra snappbevegelsen til en musefelle, slik at bilen kan bevege seg så langt som mulig. Hvis du vil utkonkurrere klassekameratene dine, må du gjøre bilen din så effektiv som mulig, slik at den tilbakelegger den lengste distansen. Med riktig tilnærming kan du tegne detaljerte bildesign for å oppnå maksimal avstand ved hjelp av bare enkle verktøy hjemme.
Steg
Metode 1 av 3: Optimalisering av kjøretøyets hjul
Trinn 1. Bruk et stort bakhjul
Store hjul har større rotasjons treghet enn små hjul. Rent praktisk vil de ha vanskeligere å stoppe når hjulene begynner å snu. Så de større hjulene er perfekte for distansekonkurranser - teoretisk sett vil de akselerere saktere enn de mindre hjulene, men snurre lenger og vil dekke lengre distanser. Så, for maksimal klaring, plasser det veldig store hjulet på rattakselen (det er der musefellen er festet, som vanligvis er bak)
Forhjulet spiller egentlig ingen rolle - det kan være stort eller lite. For å få den til å ligne en racerbil, kan det være lurt å sette de store hjulene på baksiden og de mindre på forsiden
Trinn 2. Bruk et tynt og lett hjul
Ikke legg vekt på hjulene - unødvendige belastninger vil definitivt bremse bilen eller forårsake friksjon. I tillegg kan brede hjul ha en negativ effekt på sleping på grunn av luftmotstand. Derfor er det bedre å bruke de tynneste og letteste hjulene til bilen.
- Gamle CDer eller DVDer gjør det godt nok til å tjene dette formålet - store, tynne og veldig lette. Når det gjelder kompatibilitet, kan rørplugger brukes til å redusere hullets størrelse i midten av CD -en (for å passe til akselen).
- Hvis du har vinylplater, kan du bruke dem også, selv om de kan være for tunge for en veldig liten musefelle.
Trinn 3. Bruk en liten bakaksel
Anta at bilen din er en bil som er avhengig av bakhjul. Hver gang bakakselen roterer, roterer også bakhjulet. Hvis bakakselen er veldig tynn, vil musefellebilen din kunne bevege seg raskere for samme avstand enn hvis bakakselen var bredere. Når bakhjulet roterer mer, vil den tilbakelagte distansen også være ytterligere. Så det er ganske lurt hvis du lager akselen av det tynneste materialet, men fortsatt tåler vekten av rammen og hjulene.
Små dyvler er et ganske godt valg og er enkle å få. Hvis du har metallstenger, er det enda bedre - når de smøres, gni de vanligvis ikke veldig lett
Trinn 4. Lag trekkraft ved å legge til kanter på hjulet
Hvis hjulet sklir mens fellen klikker, blir det bortkastet energi - musefellen fungerer for å få hjulet til å snurre. På grunn av skrens, når imidlertid ikke bilen ønsket avstand. Derfor vil tilsetning av et friksjonsfremkallende materiale på bakhjulet redusere risikoen for sklipning. For ikke å legge for mye vekt på, bruk så mye induksjonsmateriale som nødvendig for å gi litt grep, og ikke noe mer. Disse ingrediensene er:
- Elektrisk lim
- Gummi
- Gummiballongen som har sprengt
- I tillegg vil det å plassere sandpapir under hjulene i begynnelsen av bevegelsen redusere risikoen for å skli når bilen begynner å bevege seg (dvs. når risikoen for å skli er hyppig).
Metode 2 av 3: Justering av bilens ramme
Trinn 1. Gjør rammen så lett som mulig
Viktigst av alt, bilen din skal være lys. Jo mindre masse bilen din har, jo bedre - hvert gram eller milligram du kan fjerne fra bilens ramme, får bilen til å gå lenger og lenger. Prøv å ikke legge til noe annet rammemateriale enn det som kreves av eksisterende musefelle og aksel. Hvis du ser et stykke som ikke fungerer, kan du prøve å fjerne det, eller hvis det er mulig, slå et hull i det med en drill for å redusere vekten. Du kan også bruke det letteste materialet til bilrammen. Følgende er passende materialer:
- Balsa tre
- Hardplastark
- Tynn og lett metallplate (aluminium, takmateriale i sink, etc.)
- Byggeleker (K'NEX, Lego, etc.)
Trinn 2. Lag en lang og liten ramme
Ideelt sett vil du at bilen skal ha en aerodynamisk form - det vil si at bilen har minst overflate på delen den kjører mot. Som en pil, en langbåt, et fly eller et spyd, vil et kjøretøy designet for maksimal effektivitet alltid ha en lang, tynn form for å minimere friksjon mot luftmotstand. For en musefelle -bil må du bygge bilrammen for å være liten (selv om det vil være vanskelig å lage en mindre ramme enn selve musefellen), samt vertikalt slank.
Husk at for å minimere glid bør du prøve å gjøre bilens profil så slank og liten som mulig. Prøv å plassere bilen på bakken og se på bilen din forfra for å få et tydeligere syn på de store delene av bilen
Trinn 3. Bruk lim i stedet for spiker hvor det er mulig
Påfør lim hvis mulig på bilens design i stedet for å bruke spiker, limpinner eller andre tunge gjenstander. For eksempel trenger du bare å bruke en liten mengde lim for å lime musefellen til rammen. Generelt vil lim fungere like godt som negler, mens negler vil legge unødvendig vekt på det.
En annen fordel med lim er at det vanligvis ikke påvirker kjøretøyets vindmotstand. I mellomtiden, hvis spissen av spikeren dukker opp av bilrammen, vil dette forårsake en mindre effekt
Trinn 4. Husk alltid bilrammens strukturelle integritet
Den eneste begrensende faktoren når det gjelder å lage en lett og tynn bilramme er dens skjørhet - hvis rammen er for lys, vil rammen være så sprø at et øyeblikk fra en musefelle vil skade bilen. Det vil være ganske vanskelig å balansere effektiviteten for å oppnå maksimal avstand med stabilisering av bilen. Men ikke vær redd for å eksperimentere. Selve musefellen bryter sjelden, så så lenge du har rikelig med rammemateriale, har du friheten til å gjøre feil.
Hvis du bruker et veldig skjørt materiale som balsatre og har problemer med å montere rammen, bør du vurdere å legge et sterkere materiale som metall eller plast på undersiden av rammens side. Ved å gjøre dette har du økt bilens strukturelle styrke i tillegg til minimerte endringer i luftmotstand og vekt
Metode 3 av 3: Maksimering av bilkraft
Trinn 1. Gi musefellen en lang "arm" for å øke innflytelsen
De fleste musefellebiler fungerer som følger: musefellen er "satt opp", et tau knyttet til fellen vikles forsiktig på en av akslene på hjulet, og når enheten knekkes, sender den flytende fangarmen kraft til akselen å snu hjulene. Siden fangarmen er ganske kort, vil en bil som ikke er nøye konstruert, trekke i tauet for raskt og få hjulene til å skli og miste kraft. For et tregere og fastere trekk, prøv å feste et langt jern til armen som fungerer som en spak, og prøv deretter å knytte enden av tauet til jernet i stedet for å knytte det til armen.
Bruk riktig materiale som innflytelse. Håndtaket må ikke bøyes i det hele tatt på grunn av tauets spenning - når dette skjer, går strøm bort. Mange guider anbefaler kraftigere balsakonstruksjon eller balsastøtter med jern tilsatt for en solid, men lett spak
Trinn 2. Plasser fellen så langt som mulig
Anta at fellen vil snurre bakhjulet. Du vil at musefellen skal plasseres vekk fra rammen, slik at den ikke berører forhjulene. Jo lenger avstanden mellom fellen og hjulet, jo bedre - jo lengre avstand betyr at du vil kunne rulle mer tau rundt akselen for et tregere trekk og mer kraft.
Trinn 3. Sørg for minimal friksjon på bevegelige deler av bilen
For maksimal avstand vil du bruke nesten 100% av musefellens kraft. Dette betyr at du må redusere "friksjonen" på bilens overflater som glir mot hverandre. Bruk et forsiktig smøremiddel, for eksempel WD 40, bilfett eller lignende produkter for å holde kontaktpunktene mellom de bevegelige delene av bilen smurt slik at bilen "går" så jevnt som mulig.
Mange håndbøker for produksjon av musefeller identifiserer akselen som hovedkilden til friksjon i musefellebiler. For å minimere akselfriksjon, påfør eller spray en liten mengde smøremiddel på hver aksel festet til rammen. Deretter, hvis mulig, kan du teste felles grunn ved å rulle hjulene frem og tilbake
Trinn 4. Bruk den kraftigste musefellen
Mesteparten av tiden, for å lage en musefellebil, må alle elevene bruke en musefelle av samme størrelse, slik at hver bil har samme mengde kraft. Imidlertid, hvis det er tillatt, bruk feller som har mer kraft enn vanlige feller! Større feller, for eksempel en kloakkfelle, gir mer kraft enn en vanlig musefelle. Men denne fellen krever også en mer robust rammekonstruksjon. Ellers kan denne fellen ødelegge bilen mens den slynger. Du må styrke bilens ramme og aksel for å matche.
Husk at kloakkfeller og andre store gnagerfeller kan knekke fingre. Så vær forsiktig, selv når du er sikker på at fellen allerede er festet til akselen og ikke klikker lett
Tips
- Hvis tauet er viklet rundt akselen, kan det være vanskelig for bilen å bevege seg. Tillegg av en stor lenke på rattet kan øke trekkraften. På noen bilder er det en gummispole på akselen, som fungerer som et "gir" og reduserer glidning av tauet.
- Bruk den lengre spaken til å strekke musefelle -armen så langt som mulig. Enden som går over en lengre avstand vil gjøre det lettere for tauet på hjulet å fungere bedre. Antennen til en skadet radio kan brukes som innflytelse. Alt som er langt, lett og lite fleksibelt kan brukes som innflytelse.
- Reduser friksjonen på akselen ved å minimere støtteflaten i kontakt med styreakselen. Akselstøtter av tynt stål har mindre friksjon enn hull boret i treblokker.
- Reduser sjokket ved å bruke en liten svamp som fungerer som et agn. Dette vil redusere bilens hopp når spakarmen klikker.
- Justering av aksellinjer og lagre er avgjørende for å redusere friksjon og forbedre ytelsen.
- Reduser friksjonen ved å påføre Molykote® et pulverisert smøremiddel basert på molybdendisulfid på aksler, hjul og musefellefjærer.
- Ta CD -en og akselen til maskinvarebutikken hvis du kjøper propper. Det "kan" hjelpe å få størrelsen riktig første gang.
Du kan se elevinnsatsen på nettstedet Mouse Trap Car Challenge.
- Øk friksjonen ved å vokse tauet med et lys. Ved å gi voks har tauet et bedre trekk på akselen.
- Øk friksjonen der det er nødvendig ved å bruke gummi eller teip eller påfør lim rundt akselen der tauet er viklet. Tauet roterer akselen og glir ikke.
- Reduser massen ved å bruke lette pinner for kroppsdelene til mobien. Å redusere masse vil også redusere friksjonen på akselstøttene.
Ting å vite
- Forhold mellom hjul og aksel: For avstand, bruk et stort hjul og en liten aksel. Tenk deg bakhjulet på en sykkel; Små gir og store hjul.
- Treghet: Hvor mye kraft tar det å kjøre bilen? Lettere biler krever mindre strøm. Senk kjøretøyets masse for den beste avstanden..
- Energiutslippshastighet: Hvis energien slippes sakte ut, brukes strøm mer effektivt, og bilen vil gå videre. En måte å bremse denne utløsningen på er å forlenge spaken. Den lengre armen beveger seg lenger og gir mer plass til tauet rundt akselen. Bilen vil bevege seg lenger, men saktere.
- Friksjon: Minimer friksjonen på akselen ved å minimere kontaktområdet. Braketter laget av tynt stål brukes som eksempel. I utgangspunktet bores det et hull i treblokken som brukes til å holde akselen. På grunn av det større overflaten bruker bilen energi på å håndtere friksjon i stedet for å bevege seg.
- dra: Dette er det som omtales som friksjon når det brukes som en fordel. Friksjonen bør maksimeres der det er nødvendig (hvor tauet er viklet rundt akselen og der hjulet møter gulvet). Sklir tau eller hjul vil kaste bort strøm.
Advarsel
- Det er en grense for mengden tilgjengelig strøm; altså kraft pr. Bilen som er eksemplifisert er allerede et eksempel som oppnår nesten maksimal effektivitet. Hvis spakene var lengre, eller hjulene var større, ville bilen "ikke beveget seg i det hele tatt!" I dette tilfellet kan den frigjorte kraften "roteres" ved å skyve antennen innover (forkorte spaken).
- Musefeller er ganske farlige. Du kan knekke fingeren. Be en voksen om hjelp. Du kan bli skadet, og du kan også bryte feller!
- Vær forsiktig når du bruker verktøy, hogger ved eller bruker farlige materialer. Du bør alltid be en voksen om hjelp når du jobber.
