Oleh itu, guru sains anda memberi anda tugasan kelas untuk membina "kereta perangkap tikus", iaitu membina dan merancang kenderaan kecil yang mendapat kuasa dari gerakan menangkap perangkap tikus supaya kereta itu dapat bergerak sejauh mungkin. Sekiranya anda mahu mengalahkan rakan sekelas anda, anda harus menjadikan kereta anda seefisien mungkin sehingga ia dapat menempuh jarak paling jauh. Dengan pendekatan yang betul, anda dapat melukis reka bentuk kereta terperinci untuk mencapai jarak maksimum hanya dengan menggunakan alat mudah di rumah.
Langkah
Kaedah 1 dari 3: Mengoptimumkan Roda Kenderaan Anda
Langkah 1. Gunakan roda belakang yang besar
Roda besar mempunyai inersia putaran yang lebih besar daripada roda kecil. Secara praktikal, apabila roda mulai berpusing, mereka akan mengalami kesukaran untuk berhenti. Oleh itu, roda yang lebih besar sesuai untuk pertandingan jarak jauh - secara teorinya, roda akan lebih cepat daripada roda yang lebih kecil, tetapi berpusing lebih lama dan akan menempuh jarak yang lebih jauh. Jadi, untuk jarak maksimum, letakkan roda yang sangat besar di gandar stereng (di mana perangkap tikus dipasang, yang biasanya di belakang)
Roda depan tidak terlalu penting - ia boleh menjadi besar atau kecil. Untuk menjadikannya seperti kereta lumba, anda mungkin mahu meletakkan roda besar di belakang dan yang lebih kecil di bahagian depan
Langkah 2. Gunakan roda yang nipis dan ringan
Jangan meletakkan berat pada roda - beban yang tidak diperlukan pasti akan melambatkan kereta atau menyebabkan geseran. Selain itu, roda lebar boleh memberi kesan negatif pada penarik kerana ketahanan udara. Oleh itu, anda lebih baik menggunakan roda paling nipis dan ringan untuk kereta.
- CD atau DVD lama cukup baik untuk memenuhi tujuan ini - besar, nipis dan sangat ringan. Dari segi keserasian, palam paip boleh digunakan untuk mengurangkan ukuran lubang di tengah CD (agar sesuai dengan gandar).
- Sekiranya anda mempunyai rekod vinil, anda juga boleh menggunakannya, walaupun ia mungkin terlalu berat untuk perangkap tikus yang sangat kecil.
Langkah 3. Gunakan gandar belakang kecil
Anggaplah kereta anda adalah kereta yang bergantung pada roda belakang. Setiap kali gandar belakang berputar, roda belakang juga berputar. Sekiranya gandar belakang sangat nipis, kereta perangkap tikus anda akan dapat bergerak lebih cepat untuk jarak yang sama daripada jika gandar belakang lebih lebar. Apabila roda belakang berputar lebih banyak, jarak yang dilalui juga akan lebih jauh. Jadi, adalah lebih bijak jika anda membuat gandar dari bahan yang paling nipis tetapi masih dapat menahan berat bingkai dan roda.
Dowel kecil adalah pilihan yang cukup bagus dan senang diperoleh. Sekiranya anda mempunyai batang logam, itu lebih baik - apabila dilincirkan, biasanya tidak mudah digosok
Langkah 4. Buat daya tarikan dengan menambahkan tepi pada roda
Sekiranya roda tergelincir semasa perangkap tersentak, tenaga akan sia-sia - perangkap tikus berfungsi untuk membuat roda berputar. Namun, kerana tergelincir, kereta anda tidak mencapai jarak yang diinginkan. Oleh itu, menambahkan bahan yang menimbulkan geseran ke roda belakang akan mengurangkan risiko tergelincir. Agar tidak terlalu berat, gunakan bahan induksi sebanyak yang diperlukan untuk memberikan sedikit cengkaman, dan tidak lebih dari itu. Bahan-bahan ini adalah:
- Pelekat elektrik
- Getah
- Belon getah yang telah pecah
- Di samping itu, meletakkan kertas pasir di bawah roda pada permulaan gerakan akan mengurangkan risiko tergelincir ketika kereta mula bergerak (iaitu ketika risiko tergelincir kerap).
Kaedah 2 dari 3: Melaraskan Bingkai Kereta
Langkah 1. Jadikan bingkai sekecil mungkin
Yang paling penting, kereta anda mestilah ringan. Semakin sedikit jisim kereta anda, semakin baik - setiap gram atau miligram yang dapat anda keluarkan dari bingkai kereta anda, akan menjadikan kereta anda semakin jauh. Cuba jangan menambahkan bahan bingkai selain daripada yang diperlukan oleh perangkap tikus dan gandar yang ada. Sekiranya anda melihat sekeping yang tidak berfungsi, cubalah mengeluarkannya, atau jika mungkin, pukulan lubang di dalamnya dengan gerudi untuk mengurangkan berat badan. Anda juga boleh menggunakan bahan paling ringan untuk bingkai kenderaan. Berikut adalah bahan yang sesuai:
- Kayu balsa
- Lembaran Plastik Keras
- Plat logam nipis dan ringan (aluminium, bahan bumbung zink, dll.)
- Mainan bangunan (K'NEX, Lego, dll.)
Langkah 2. Buat bingkai panjang dan kecil
Sebaik-baiknya, anda mahu kereta itu mempunyai bentuk aerodinamik - yang bermaksud, kereta tersebut akan mempunyai luas permukaan paling sedikit pada bahagian yang dilalui. Seperti anak panah, kapal panjang, kapal terbang atau tombak, kenderaan yang dirancang untuk kecekapan maksimum akan selalu mempunyai bentuk yang panjang dan tipis untuk mengurangkan geseran terhadap rintangan udara. Untuk kereta perangkap tikus, anda perlu membina kerangka kereta agar kecil (walaupun sukar untuk membuat bingkai lebih kecil daripada perangkap tikus itu sendiri), dan juga ramping secara menegak.
Ingat, untuk mengurangkan gelongsor, anda harus berusaha menjadikan profil kereta anda sekecil dan sekecil mungkin. Cuba letakkan kereta anda di tanah dan perhatikan kereta anda dari depan untuk mendapatkan pandangan yang lebih jelas mengenai bahagian-bahagian kereta yang kelihatan besar
Langkah 3. Gunakan gam dan bukannya kuku sedapat mungkin
Sekiranya boleh, gunakan gam pada reka bentuk kereta anda daripada menggunakan paku, tongkat gam, atau benda berat lain. Sebagai contoh, anda hanya perlu menggunakan sebilangan kecil gam untuk merekatkan perangkap tikus ke bingkai. Secara amnya, gam akan berfungsi sama seperti kuku, sementara kuku akan meletakkan berat badan yang tidak perlu.
Kelebihan lain dari gam adalah bahawa ia biasanya tidak mempengaruhi ketahanan angin kenderaan. Sementara itu, jika hujung kuku keluar dari bingkai kereta, ini akan menyebabkan kesan kecil
Langkah 4. Sentiasa ingat integriti struktur kerangka kereta
Satu-satunya faktor yang membatasi ketika membuat bingkai kereta ringan dan tipis adalah kerapuhannya - jika kerangka terlalu ringan, bingkai akan sangat rapuh sehingga seketul dari perangkap tikus akan merosakkan kereta. Ketepatan dalam mengimbangkan kecekapan untuk mencapai jarak maksimum dengan menstabilkan kereta akan agak sukar. Namun, jangan takut untuk bereksperimen. Perangkap tikus itu sendiri jarang pecah, selagi anda mempunyai banyak bahan bingkai, anda mempunyai kebebasan untuk melakukan kesalahan.
Sekiranya anda menggunakan bahan yang sangat rapuh seperti kayu balsa dan menghadapi masalah untuk memasang bingkai bersama, pertimbangkan untuk menambahkan bahan yang lebih kuat seperti logam atau plastik ke bahagian bawah sisi bingkai. Dengan melakukan ini, anda telah meningkatkan kekuatan struktur kereta serta meminimumkan perubahan pada rintangan udara dan beratnya
Kaedah 3 dari 3: Memaksimumkan Kuasa Kereta
Langkah 1. Beri perangkap tikus anda "lengan" panjang untuk meningkatkan leverage
Sebilangan besar kereta perangkap tikus berfungsi seperti berikut: perangkap tikus "disiapkan", tali yang diikat pada perangkap dililit dengan hati-hati pada salah satu gandar roda, dan, ketika alat itu tersentak, lengan perangkap terapung mengirimkan daya ke gandar untuk memutar roda. Oleh kerana lengan perangkap agak pendek, kereta yang tidak dibina dengan teliti akan menarik tali terlalu cepat dan menyebabkan roda tergelincir dan kehilangan kuasa. Untuk tarikan yang lebih perlahan dan kuat, cuba pasangkan seterika panjang ke lengan yang berfungsi sebagai tuas, dan kemudian cubalah mengikat hujung tali ke seterika daripada mengikatnya ke lengan.
Gunakan bahan yang betul sebagai leverage. Tuas tidak boleh membengkok sama sekali kerana ketegangan tali - apabila ini berlaku, kuasa akan sia-sia. Banyak panduan mengesyorkan pembinaan balsa yang lebih kukuh atau penyokong balsa dengan besi tambahan untuk tuas yang kukuh tetapi ringan
Langkah 2. Letakkan perangkap sejauh mungkin
Andaikan bahawa perangkap akan memutar roda belakang. Anda mahu perangkap tikus terletak jauh dari bingkai sehingga tidak menyentuh roda depan. Semakin jauh jarak antara perangkap dan roda, semakin baik - semakin lama jaraknya bermakna anda dapat melancarkan lebih banyak tali di sekitar gandar untuk tarikan yang lebih perlahan dan lebih banyak daya.
Langkah 3. Pastikan geseran minimum pada bahagian kereta yang bergerak
Untuk jarak maksimum, anda ingin menggunakan hampir 100% kekuatan perangkap tikus anda. Ini bermakna anda harus mengurangkan "geseran" pada permukaan kereta yang saling meluncur. Gunakan pelincir lembut, seperti WD 40, gris automotif atau produk serupa untuk memastikan titik hubungan antara bahagian bergerak kereta dilincirkan sehingga kereta "berjalan" selancar mungkin.
Banyak manual pembuatan perangkap tikus mengenal gandar sebagai sumber geseran utama pada kereta perangkap tikus. Untuk mengurangkan geseran gandar, sapukan atau semburkan sejumlah kecil pelincir pada setiap gandar yang dilekatkan pada bingkai. Kemudian, jika boleh, uji tanah bersama dengan memutar roda ke belakang dan ke belakang
Langkah 4. Gunakan perangkap tikus yang paling kuat
Selalunya, untuk membuat kereta perangkap tikus, semua pelajar dikehendaki menggunakan perangkap tikus dengan ukuran yang sama sehingga setiap kereta mempunyai jumlah kuasa yang sama. Namun, jika dibenarkan, gunakan perangkap yang mempunyai kekuatan lebih daripada perangkap biasa! Perangkap yang lebih besar, seperti perangkap tikus pembetung, memberikan lebih banyak kuasa daripada perangkap tikus biasa. Tetapi perangkap ini juga memerlukan pembinaan kerangka yang lebih kuat. Jika tidak, perangkap ini boleh memusnahkan kereta sambil tergelincir. Anda perlu menguatkan kerangka dan gandar kereta anda agar sepadan.
Perlu diingat bahawa perangkap pembetung dan perangkap tikus besar lain boleh mematahkan jari. Oleh itu, berhati-hatilah, walaupun anda yakin bahawa perangkap sudah terpasang pada gandar dan tidak akan terpaut dengan mudah
Petua
- Sekiranya tali dililit di sekitar gandar, mungkin sukar untuk kereta bergerak. Penambahan pautan besar pada stereng dapat meningkatkan daya tarikan. Dalam beberapa gambar terdapat gegelung getah di gandar, yang berfungsi sebagai "roda gigi" dan mengurangkan tergelincirnya tali.
- Gunakan tuas yang lebih panjang untuk memanjangkan lengan perangkap tikus sejauh mungkin. Hujung yang melintasi jarak yang lebih jauh akan memudahkan gulungan tali pada roda berfungsi dengan lebih baik. Antena radio yang rosak dapat digunakan sebagai leverage. Apa-apa yang panjang, ringan dan tidak terlalu fleksibel boleh digunakan sebagai leverage.
- Kurangkan geseran pada gandar dengan meminimumkan luas permukaan sokongan yang bersentuhan dengan gandar stereng. Sokongan gandar yang diperbuat daripada keluli nipis mempunyai geseran yang lebih kecil daripada lubang yang dibor pada bongkah kayu.
- Kurangkan kejutan dengan menggunakan sedikit span yang bertindak seperti umpan keju. Ini akan mengurangkan lompatan kereta ketika lengan tuil tersentak.
- Pelarasan garis gandar dan galas sangat penting untuk mengurangkan geseran dan meningkatkan prestasi.
- Kurangkan geseran dengan menggunakan Molykote® pelumas serbuk berdasarkan molibdenum disulfide pada gandar, roda dan perangkap tikus.
- Bawa CD dan gandar ke kedai perkakasan jika anda membeli penyumbat. Ini "mungkin" membantu mendapatkan ukuran yang tepat pada kali pertama.
Anda dapat melihat usaha pelajar di laman web Mouse Trap Car Challenge.
- Tingkatkan geseran dengan melilin tali menggunakan lilin ringan. Dengan menyediakan lilin, tali mempunyai tarikan yang lebih baik pada gandar.
- Tingkatkan geseran jika diperlukan dengan menggunakan getah atau pita pelekat atau sapukan pelekat di sekitar gandar tempat tali dililit. Tali akan memutar gandar dan tidak akan tergelincir.
- Kurangkan jisim dengan menggunakan tongkat cahaya untuk bahagian badan mobi. Mengurangkan jisim juga akan mengurangkan geseran pada penyangga gandar.
Perkara Yang Perlu Tahu
- Nisbah roda ke gandar: Untuk jarak, gunakan roda besar dan gandar kecil. Bayangkan roda belakang basikal; Gear kecil dan roda besar.
- Inersia: Berapa banyak kuasa yang diperlukan untuk menjalankan kereta? Kereta yang lebih ringan memerlukan kuasa yang lebih sedikit. Turunkan jisim kenderaan anda untuk jarak yang terbaik..
- Kadar pembebasan tenaga: Sekiranya tenaga dilepaskan dengan perlahan, kuasa akan digunakan dengan lebih cekap, dan kereta akan bergerak lebih jauh. Salah satu cara untuk melambatkan pelepasan ini adalah dengan memanjangkan lengan tuas. Lengan yang lebih panjang bergerak lebih jauh dan meninggalkan lebih banyak ruang untuk gulungan tali di sekitar gandar. Kereta akan bergerak lebih jauh, tetapi lebih perlahan.
- Geseran: Minimumkan geseran pada gandar dengan meminimumkan kawasan hubungan. Kurungan yang diperbuat daripada keluli nipis digunakan sebagai contoh. Pada mulanya, lubang digerudi di blok kayu yang digunakan untuk memegang gandar. Kemudian, kerana luas permukaan yang lebih besar, kereta menggunakan tenaga untuk mengatasi geseran dan bukannya bergerak.
- tarik: Inilah yang disebut sebagai geseran ketika digunakan sebagai kelebihan. Geseran harus dimaksimumkan di mana ia diperlukan (di mana tali dililit di sekitar gandar dan di mana roda memenuhi lantai). Tali atau roda yang tergelincir akan membuang tenaga.
Amaran
- Terdapat had untuk jumlah kuasa yang ada; iaitu kuasa per. Kereta yang dicontohi sudah menjadi contoh yang mencapai kecekapan hampir maksimum. Sekiranya tuas lebih panjang, atau roda lebih besar, kereta "tidak akan bergerak sama sekali!" Dalam hal ini, daya yang dilepaskan dapat "diputar" dengan mendorong antena ke dalam (memendekkan tuas).
- Perangkap tetikus agak berbahaya. Anda boleh mematahkan jari anda. Minta pertolongan orang dewasa. Anda boleh terluka dan anda juga boleh memecahkan perangkap!
- Berhati-hati ketika menggunakan alat, memotong kayu atau ketika menggunakan bahan berbahaya. Anda harus selalu meminta pertolongan orang dewasa ketika bekerja.
