Saturs

• Lai soli
• 1. metode no 3: optimizējiet riteņus
• 2. metode no 3: noregulējiet šasiju
• 3. metode no 3: maksimāli palielināt jaudu
• Padomi
• Apsveramas lietas
• Brīdinājumi

Tātad fizikas skolotājs ir uzdevis jums izgatavot automašīnu no "peles slazda": izveidot, noformēt un uzbūvēt nelielu transportlīdzekli, kas darbināms ar atsperes iedarbinātu peles slazdu, lai to vadītu pēc iespējas tālāk. Ja vēlaties būt labāks par pārējiem savas klases skolēniem, jums jāpadara sava automašīna pēc iespējas efektīvāka, lai jūs varētu izspiest katru collu no savas "automašīnas". Izmantojot pareizo pieeju, ir iespējams pilnveidot automašīnas dizainu maksimālam attālumam, izmantojot tikai parastus mājsaimniecības materiālus. Jūs, iespējams, varēsit iegādāties arī šāda transportlīdzekļa komplektu, lai ietaupītu sev daudz pūļu.

Lai soli

1. metode no 3: optimizējiet riteņus

1. Izmantojiet lielākus aizmugurējos riteņus. Lieliem riteņiem ir lielāka rotācijas inerce nekā maziem riteņiem. Praksē tas nozīmē, ka, tiklīdz viņi sāk ripot, tos ir grūtāk apturēt. Tas padara lielus riteņus perfektus sacensībās, kur pievarēta distance ir svarīga - teorētiski tie paātrinās mazāk ātri nekā mazāki riteņi, taču tie ripos daudz ilgāk un parasti veiks lielāku attālumu. Tātad, lai maksimālais attālums, pie piedziņas vārpstas piestiprinātie riteņi (tas, kur piestiprināts peles slazds, parasti aizmugurējais), jāpadara ļoti lieli.
   • Priekšējais ritenis ir nedaudz mazāk svarīgs - tas var būt liels vai mazs. Lai jūsu transportlīdzeklis izskatās kā klasisks dragreiss, izvēlieties lielus aizmugurējos riteņus un mazākus priekšējos riteņus.
2. Izmantojiet plānus, vieglus riteņus. Plānāki riteņi nozīmē mazāku berzi un var ripot tālāk, ja attālums ir tas, ko vēlaties vai jums vajag ar peli. Ir svarīgi ņemt vērā arī pašu riteņu svaru - jebkurš svars, kas nav vajadzīgs, galu galā palēninās jūsu automašīnu vai radīs papildu berzi. Turklāt ir vērts atzīmēt, ka platiem riteņiem var būt pat neliela negatīva ietekme uz automašīnas gaisa pretestību. Šo iemeslu dēļ jūs vēlaties izmantot plānākos un vieglākos riteņus, kas pieejami jūsu automašīnai.
   • Šim nolūkam diezgan labi darbojas veci kompaktdiski vai DVD - tie ir lieli, plāni un ārkārtīgi viegli. Šajā gadījumā var izmantot paplāksni, lai samazinātu caurumu CD centrā (lai asis būtu labāk piemērota).
   • Ja jums ir piekļuve vecam vinila ierakstam (atskaņotājam), tie arī darbojas ļoti labi, lai gan tie var būt pārāk smagi vismazākajām peles slazdiem.
3. Izmantojiet šauru aizmugurējo asi. Pieņemot, ka tā būs aizmugurējo riteņu piedziņas automašīna, aizmugurējie riteņi pagriezīsies katru reizi, kad pagriezīsit aizmugurējo asi. Ja jūsu aizmugurējā ass ir ārkārtīgi maza, jūsu peļu slazda automašīna varēs vairāk reizes pagriezties ar tādu pašu troses garumu nekā tad, ja tā būtu platāka. Tas nozīmē, ka biežāk jāpagriež aizmugurējie riteņi, kas nozīmē lielāku attālumu! Tāpēc ir saprātīga ideja izgatavot savu asi no plānākā pieejamā materiāla, kas joprojām var izturēt rāmja un riteņu svaru.
   • Šauras koka dībeļi ir laba, viegli pieejama izvēle šeit. Ja jums ir piekļuve plāniem metāla stieņiem, tie ir vēl labāki - ieeļļot, tie parasti rada mazāku berzi.
4. Izveidojiet saķeri, raupjot riteņu malas. Ja, aizverot slazdu, riteņi slīd zemē, tad enerģija tiek izšķiesta - peles slazds griež riteņus, bet jūs nepārsniedzat papildu attālumu. Ja tas notiek ar jūsu automašīnu, izejvielu pievienošana aizmugurējiem riteņiem var uzlabot tā saķeri. Lai jūsu svars netiktu samazināts, izmantojiet tikai tik daudz, cik nepieciešams, lai riteņu galiem būtu neliela saķere un ne vairāk. Daži piemēroti materiāli ir:
   • Elektriskā lente
   • Gumijas lentes
   • Salauzti baloni
   • Turklāt smilšpapīra gabals zem aizmugurējiem riteņiem starta līnijā var samazināt buksēšanu, ja automašīna sāk kustēties (kad, visticamāk, buksēšana).

2. metode no 3: noregulējiet šasiju

1. Veidojiet pēc iespējas vieglāku šasiju. Jūsu automašīnai galvenokārt jābūt vieglai. Jo mazāka ir jūsu automašīnas masa, jo labāk - katrs grams vai miligrams, ko jūs varat noskūt no automašīnas šasijas, to aizvedīs nedaudz tālāk. Nemēģiniet šasijai izmantot papildu materiālu, izņemot to, kas nepieciešams, lai turētu peles slazdu un riteņu asis vietā. Ja redzat izšķērdētu vietu, mēģiniet to noņemt vai, ja tas nav iespējams, iesitiet tajā caurumus ar elektrisko urbi, lai samazinātu svaru. Šasijai nepieciešams arī pēc iespējas vieglāks materiāls. Šeit ir tikai daži piemēri, kas varētu būt piemēroti:
   • Balsas koks
   • Cietas plastmasas plāksnes
   • Plānas, vieglas metāla loksnes (alumīnija / skārda jumta segums utt.)
   • Celtniecības rotaļlietas (K’NEX, Lego utt.)
2. Padariet šasiju garu un šauru. Ideālā gadījumā automašīnai jābūt aerodinamiskai - tas ir, tai ir pēc iespējas mazāka platība virzienā, kādā tā virzīsies. Salīdziniet to ar bultiņu, ātrlaivu, lidmašīnu vai šķēpu - transportlīdzeklim, kas izstrādāts, ņemot vērā maksimālo efektivitāti, gandrīz vienmēr būs gara, slaida forma, lai samazinātu pretestību. Jūsu peļu slazdošanas automašīnas vajadzībām tas nozīmēs, ka jūsu šasijai jābūt šaurai gan horizontāli, gan vertikāli (lai gan šasiju būs grūti padarīt šaurāku nekā pašu peles slazdu).
   • Neaizmirstiet samazināt pretestību, piešķirot automašīnai pēc iespējas šaurāku un mazāku profilu. Nostājieties uz zemes un paskatieties uz savu automašīnu no priekšpuses, lai redzētu šasijas gabalus, kas padara jūsu automašīnas profilu nevajadzīgi lielu.
3. Kad vien iespējams, naglu vietā izmantojiet līmi. Kad vien iespējams, automašīnas dizainā mēģiniet izmantot līmi, nevis naglas, tapas vai citus smagākus materiālus. Piemēram, lai piestiprinātu peles slazdu pie šasijas, jums jāizmanto tikai daži mazi līmes punktiņi. Kopumā līme tur tikpat labi kā naglas, kas var radīt nevajadzīgu svaru. Izmantojiet superlīmi, nevis skolas līmi, jo pēdējā nederēs pārāk labi.
   • Vēl viena līmes priekšrocība ir tā, ka tā parasti neietekmē jūsu automašīnas gaisa pretestību. No otras puses, ja kāds no naglu galiem izlec no jūsu šasijas, var tam ir maza ietekme.
4. Paturiet prātā šasijas strukturālo integritāti. Vienīgais ierobežojošais faktors jautājumā par to, cik vieglu un slaidu jūs varat padarīt savas peles slazda automašīnas šasiju, ir tās trauslums - ja automašīna ir pārāk viegla, tā var kļūt tik trausla, ka, aizverot peli, var salauzt automašīnu. Smalkais līdzsvars starp maksimālā attāluma sasniegšanu un automašīnas nestabilitāti var būt diezgan grūts, lai pareizi sakārtotu, taču drosmīgi eksperimentējiet. Pats slazds, visticamāk, nekad neplīsīs, tāpēc, kamēr jums ir papildu šasijas materiāls, jūs varat kļūdīties.
   • Ja izmantojat īpaši trauslu materiālu, piemēram, balsa koksni, un cenšaties noturēt šasiju kopā, apsveriet iespēju šasijas apakšdaļai pievienot nelielu stingrāka materiāla (piemēram, metāla vai plastmasas) sloksni. Tas palielina automašīnas konstrukcijas izturību un ierobežo gaisa pretestības un svara izmaiņas.

3. metode no 3: maksimāli palielināt jaudu

1. Dodiet savam peļu slazdam garu "roku", lai palielinātu sviru. Lielākā daļa peļu slazdu automašīnu darbojas šādi: peļu slazds ir “iestatīts”, virve, kas piesieta pie peļu slazda sviras, tiek rūpīgi apvilkta ap vienu no riteņa asīm, un, kad slazds nofiksējas, slazda šūpojošā svira nodod savu enerģiju ass, lai riteņi pagrieztos. Tā kā pagalma roka ir diezgan īsa, ja automašīna nav rūpīgi uzbūvēta, tā var pārāk ātri uzvilkt jostu, izraisot riteņu slīdēšanu un enerģijas izšķiešanu. Lai veiktu lēnāku un stabilāku vilkšanu, piestipriniet pie rokas garu nūju, kas darbotos kā svira, pēc tam auklas galu piesieniet tai, nevis pašai rokai.
   • Svaram ir svarīgi izmantot pareizo materiālu. Rokturim vispār nevajadzētu saliekties zem auklas spriedzes - tas nozīmē, ka enerģija tiek izšķiesta. Lai iegūtu stingru, tomēr vieglu sviru, daudzās rokasgrāmatās ir ieteiktas izturīgas balzas konstrukcijas vai ar metālu pastiprināta balsa.
2. Novietojiet slazdu pēc iespējas tālāk uz priekšu. Pieņemot, ka slazds virza aizmugurējos riteņus, novietojiet peles slazdu uz šasijas cik vien iespējams uz priekšu, nepieskaroties priekšējiem riteņiem. Jo lielāks attālums starp pusmalu un riteņiem, jo ​​labāk - jo lielāks attālums nozīmē, ka jūs varat aptīt vairāk auklu ap asi tīklā mazliet vairāk lēna un vienmērīga vilkšanas spēja.
3. Pārliecinieties, ka kustīgajām daļām ir minimāla berze. Lai sasniegtu maksimālu attālumu, vēlaties izmantot pēc iespējas lielāku peles slazdu jaudu. Tas nozīmē samazināt berze uz automašīnas virsmām, kur punkti slīd viens pret otru. Izmantojiet maigu smērvielu, piemēram, WD-40, šujmašīnu eļļu vai līdzīgu produktu, lai kontaktu punkti starp automašīnas kustīgajām daļām būtu labi ieeļļoti, lai automašīna "pārvietotos" pēc iespējas vienmērīgāk.
   • Visi peles slazdu automašīnas ēku apraksti norāda, ka tieši šāds transportlīdzeklis ir galvenā berzes avots. Lai samazinātu asu berzi, berzējiet vai izsmidziniet nedaudz smērvielas uz katras ass, kur tā saskaras ar šasiju, un, ja iespējams, ielieciet to kontaktpunktā, bīdot riteņus uz priekšu un atpakaļ.
4. Ja varat, izmantojiet pēc iespējas jaudīgākus peles slazdus. Parasti visiem studentiem šim uzdevumam būs jāizmanto vieni un tie paši peles slazdi, lai katrai automašīnai būtu vienāda jauda. Tomēr, ja jums nav šī ierobežojuma, izmantojiet jaudīgāko peles slazdu, kuru varat atrast! Lielāki slazdi, piemēram, žurku slazdi, nodrošina daudz lielāku jaudu nekā pamata peles slazdi, taču tiem ir vajadzīgas arī stingrākas struktūras un aizverot automašīnu, var salauzt automašīnu, tāpēc jums, iespējams, būs jāpastiprina un jāpielāgo šasija un / vai asis.
   • Paturiet prātā, ka žurku slazdi un citi lieli grauzēju slazdi var viegli salauzt pirkstus, tāpēc rīkojieties ar slazdiem, kas atrodas malā, pat ja esat pārliecināts, ka slazds ir piestiprināts pie jūsu vārpstas un nevar brīvi aizvērt.

Padomi

• Samaziniet vārpstas berzi, samazinot atbalsta laukumu, kas saskaras ar piedziņas vārpstu. Atbalsts plānajām tērauda šahtām ir mazāks berzes nekā caurums, kas izurbts caur baļķi.
• Samaziniet triecienus, uz siera laukuma uzliekot sūkļa gabalu. Tas novērš automašīnas pārāk lielu lēcienu, kad sviras svira nolaižas.
• Asu un balstiekārtas izlīdzināšana ir izšķiroša, lai samazinātu berzi un uzlabotu veiktspēju.
• Ja iegādājaties paplāksni, līdzi paņemiet kompaktdisku un asi uz datortehnikas veikalu. Tas palielina iespēju, ka pirmo reizi iegūsiet pareizo izmēru.
• Vietnē "Mouse Trap Car Challenge" varat redzēt daudz dažādu studentu projektu.
• Palieliniet berzi, vaksējot auklu ar sveču vasku. Vaksējot to, virvei ir labāk pievilkt vārpstu.
• Vajadzības gadījumā palieliniet berzi, izmantojot gumijas joslu vai lenti ap asi, kur aukla ir savīta. Virvei vajadzētu pagriezt asi un neslīdēt.
• Samaziniet masu, izmantojot virsbūves vienkāršu gaismas nūju. Samazinot masu, samazinās arī berze pie ass domkrātiem.
• Ir noderīgi pārliecināties, ka jūsu ass nemirpo vai arī tā kustēsies pa kreisi un pa labi.
• Izmantojiet pēc iespējas mazāk automašīnas masas, vienlaikus padarot to pietiekami lielu, lai varētu pārvietoties.

Apsveramas lietas

• Riteņa / ass attiecība: Attālumam izmantojiet lielus riteņus un mazu asi. Padomājiet par velosipēda aizmugurējo riteni; maza piedziņa un liels ritenis.
• Lēnums: Cik daudz enerģijas nepieciešams, lai palaistu savu automašīnu? Vieglākai automašīnai vajag mazāk. Samaziniet sava transportlīdzekļa masu vislielākajā attālumā.
• Enerģijas atbrīvošana: Kad enerģija tiek atbrīvota lēnām, jauda tiek izmantota efektīvāk, un automašīna brauks tālāk. Viens veids, kā palēnināt šo atbrīvošanu, ir sviras sviras pagarināšana. Garāka roka nobrauc lielāku attālumu un rada vairāk virves ap asi. Automašīna turpina, bet lēnāk.
• Berze: Samaziniet berzi uz vārpstas, samazinot kontakta laukumu. Šajā piemērā tiek izmantota plāna tērauda kronšteins. Sākumā caur baļķi tika izurbta caurums pelnu turēšanai. Tas tika izlaists, jo palielināta virsma ļauj automašīnai izmantot enerģiju, lai pārvarētu berzi, nevis virzītos uz priekšu.
• Vilces spēks: Šī ir berze, ko izmantojat savā labā. Vajadzības gadījumā maksimāli jāpalielina berze (kur trose ietinās ap asi un kur riteņi saskaras ar grīdu). Virvju vai riteņu slīdēšana ir vienāda ar izšķērdētu enerģiju.

Brīdinājumi

• Pieejamās enerģijas daudzumam ir ierobežojums: pavasara spēks. Attēlā redzamā automašīna ir tuvu maksimālajam. Ja sviras svira būtu bijusi garāka vai riteņi būtu lielāki, tad automašīna to darītu nemaz nekusties! Šajā gadījumā enerģijas izvadi var "noregulēt", nedaudz nospiežot antenas (saīsinot rokturi).
• Peles slazdi ir bīstami. Jūs varētu salauzt pirkstu. Vienmēr lieciet uzraudzīt pieaugušo. Jūs varētu tikt ievainots, un kritiens varētu izlauzties!
• Esiet uzmanīgs ar instrumentiem, koka zāģēšanu vai jebkādiem kaitīgiem materiāliem. Pārliecinieties, ka tur vienmēr pieaugušo uzraudzība ir tad, kad jūs strādājat pie projekta.