Böylece fen öğretmeniniz size bir "fare kapanı araba" inşa etmeniz için bir sınıf ödevi verir; bu, arabanın mümkün olduğu kadar uzağa hareket edebilmesi için bir fare kapanının yakalama hareketinden güç alan küçük bir araç yapıp tasarlamaktır. Sınıf arkadaşlarınızdan daha iyi performans göstermek istiyorsanız, arabanızı mümkün olduğunca verimli hale getirmelisiniz ki en uzak mesafeyi kat etsin. Doğru yaklaşımla, evde sadece basit araçları kullanarak maksimum mesafeyi elde etmek için detaylı araba tasarımları çizebilirsiniz.
Adım
Yöntem 1/3: Araç Tekerleklerinizi Optimize Etme
Adım 1. Büyük bir arka tekerlek kullanın
Büyük tekerlekler, küçük tekerleklerden daha büyük dönme ataletine sahiptir. Pratik açıdan, tekerlekler bir kez dönmeye başladığında durmakta zorlanacaklar. Bu nedenle, daha büyük tekerlekler mesafe yarışmaları için mükemmeldir - teorik olarak, küçük tekerleklerden daha yavaş hızlanırlar, ancak daha uzun dönerler ve daha uzun mesafeleri kaplarlar. Bu nedenle, maksimum boşluk için, çok büyük tekerleği direksiyon aksına yerleştirin (burası fare kapanının takılı olduğu, genellikle arka kısımdır)
Ön tekerlek gerçekten önemli değil - büyük veya küçük olabilir. Bir yarış arabası gibi görünmesi için büyük tekerlekleri arkaya, küçük tekerlekleri ön tarafa koymak isteyebilirsiniz
Adım 2. İnce ve hafif bir tekerlek kullanın
Tekerleklere ağırlık vermeyin - gereksiz yükler kesinlikle aracı yavaşlatır veya sürtünmeye neden olur. Ayrıca geniş tekerlekler hava direncinden dolayı çekmeyi olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle, araba için en ince ve en hafif tekerlekleri kullanmanız daha iyi olur.
- Eski CD'ler veya DVD'ler bu amaca hizmet etmek için yeterince iyi - büyük, ince ve çok hafif. Uyumluluk açısından, CD'nin ortasındaki deliğin boyutunu küçültmek için (aksa uyacak şekilde) boru tapaları kullanılabilir.
- Vinil plaklarınız varsa, çok küçük bir fare kapanı için çok ağır olsalar da onları da kullanabilirsiniz.
Adım 3. Küçük bir arka aks kullanın
Arabanızın arka tekerleklere dayanan bir araba olduğunu varsayın. Arka aks her döndüğünde arka tekerlek de döner. Arka dingil çok inceyse, fare kapanı arabanız arka dingilin daha geniş olmasına göre aynı mesafe için daha hızlı hareket edebilecektir. Arka tekerlek daha fazla döndüğünde kat edilen mesafe de daha fazla olacaktır. Bu nedenle, aksı en ince malzemeden yaparsanız ancak yine de çerçevenin ve tekerleklerin ağırlığına dayanabilirseniz oldukça akıllıca olur.
Küçük dübeller oldukça iyi bir seçimdir ve elde edilmesi kolaydır. Metal çubuklarınız varsa, bu daha da iyidir - yağlandığında genellikle çok kolay sürtünmezler
Adım 4. Tekerleğe kenarlar ekleyerek çekiş oluşturun
Tuzak kırılırken tekerlek kayarsa, enerji boşa harcanır - fare kapanı tekerleği döndürmek için çalışır. Ancak savrulma nedeniyle aracınız istenilen mesafeye ulaşamıyor. Bu nedenle arka tekerleğe sürtünmeyi sağlayan bir malzeme eklemek kayma riskini azaltacaktır. Çok fazla ağırlık vermemek için, biraz kavrama sağlamak için gerektiği kadar indüksiyon malzemesi kullanın, daha fazlasını değil. Bu bileşenler şunlardır:
- Elektrikli yapıştırıcı
- Silgi
- Patlayan lastik balon
- Ayrıca hareketin başlangıcında tekerleklerin altına zımpara kağıdı koymak, araç hareket etmeye başladığında (yani kayma riskinin sık olduğu durumlarda) kayma riskini azaltacaktır.
Yöntem 2/3: Arabanın Çerçevesini Ayarlama
Adım 1. Çerçeveyi mümkün olduğunca hafif yapın
En önemlisi, arabanız hafif olmalıdır. Arabanızın kütlesi ne kadar azsa, o kadar iyidir - arabanızın çerçevesinden çıkarabileceğiniz her gram veya miligram, arabanızın daha da ileri gitmesini sağlayacaktır. Mevcut fare kapanı ve aksın gerektirdiği dışında herhangi bir çerçeve malzemesi eklememeye çalışın. Çalışmayan bir parça görürseniz, çıkarmayı deneyin veya mümkünse ağırlığı azaltmak için bir matkapla delik açın. Araç şasisi için en hafif malzemeyi de kullanabilirsiniz. Aşağıdakiler uygun malzemelerdir:
- Balsa ağacı
- Sert Plastik Levha
- İnce ve hafif metal levha (alüminyum, çinko çatı kaplama malzemesi vb.)
- Yapı oyuncakları (K'NEX, Lego, vb.)
Adım 2. Uzun ve küçük bir çerçeve yapın
İdeal olarak, arabanın aerodinamik bir şekle sahip olmasını istersiniz - yani, araba, hareket ettiği kısımda en az yüzey alanına sahip olacaktır. Bir ok, bir uzun gemi, bir uçak veya bir mızrak gibi, maksimum verimlilik için tasarlanmış bir araç, hava direncine karşı sürtünmeyi en aza indirmek için her zaman uzun, ince bir şekle sahip olacaktır. Bir fare kapanı araba için, araba çerçevesini küçük olacak (ancak fare kapanının kendisinden daha küçük bir çerçeve yapmak zor olacak) ve ayrıca dikey olarak ince olacak şekilde inşa etmeniz gerekir.
Unutmayın, kaymayı en aza indirmek için aracınızın profilini mümkün olduğunca ince ve küçük yapmaya çalışmalısınız. Arabanızın büyük görünen kısımlarını daha net görebilmek için arabanızı yere koymayı ve arabanıza önden bakmayı deneyin
Adım 3. Mümkün olan her yerde çivi yerine yapıştırıcı kullanın
Mümkünse, çivi, yapıştırıcı çubukları veya diğer ağır nesneleri kullanmak yerine arabanızın tasarımına yapıştırıcı sürün. Örneğin, fare kapanını çerçeveye yapıştırmak için az miktarda yapıştırıcı kullanmanız yeterlidir. Genel olarak, yapıştırıcı çiviler kadar iyi iş görürken, çiviler üzerine gereksiz ağırlık koyacaktır.
Tutkalın bir diğer avantajı da genellikle aracın rüzgar direncini etkilememesidir. Bu arada, tırnağın ucu araba çerçevesinden dışarı çıkarsa, bu küçük bir etkiye neden olur
Adım 4. Araba çerçevesinin yapısal bütünlüğünü daima aklınızda bulundurun
Hafif ve ince bir araba çerçevesi yapmak söz konusu olduğunda tek sınırlayıcı faktör, kırılganlığıdır - çerçeve çok hafifse, çerçeve o kadar kırılgan olacaktır ki, fare kapanından bir çırpıda araca zarar verecektir. Aracı stabilize ederek maksimum mesafeye ulaşmak için verimliliği dengelemede doğruluk oldukça zor olacaktır. Ancak, denemekten korkmayın. Fare kapanı nadiren kırılır, bu nedenle bol miktarda çerçeve malzemeniz olduğu sürece hata yapma özgürlüğüne sahipsiniz.
Balsa ağacı gibi çok kırılgan bir malzeme kullanıyorsanız ve çerçeveyi birbirine takmada sorun yaşıyorsanız, çerçevenin yan tarafına metal veya plastik gibi daha güçlü bir malzeme eklemeyi düşünün. Bunu yaparak, otomobilin yapısal gücünü artırmış ve hava direnci ve ağırlığındaki değişiklikleri en aza indirmiş olursunuz
Yöntem 3/3: Araba Gücünü En Üst Düzeye Çıkarma
Adım 1. Kaldıracını artırmak için fare kapanına uzun bir "kol" verin
Çoğu fare kapanı arabası şu şekilde çalışır: fare kapanı "kuruludur", tuzağa bağlı bir ip dikkatli bir şekilde tekerleğin akslarından birine sarılır ve cihaz koptuğunda, yüzer tuzak kolu aksa güç gönderir tekerlekleri döndürmek için. Tuzak kolu oldukça kısa olduğu için dikkatli yapılmayan bir araba ipi çok hızlı çekecek ve tekerleklerin kaymasına ve güç kaybetmesine neden olacaktır. Daha yavaş, daha sıkı bir çekme için, kaldıraç görevi gören kola uzun bir demir takmayı deneyin ve ardından ipin ucunu kola bağlamak yerine ütüye bağlamayı deneyin.
Kaldıraç olarak doğru malzemeyi kullanın. İpin gerginliği nedeniyle kol hiç bükülmemelidir - bu olduğunda güç boşa harcanır. Birçok kılavuz, sağlam ama hafif bir kol için daha sağlam balsa yapısı veya ilave demir içeren balsa destekleri önerir
Adım 2. Tuzağı mümkün olduğunca uzağa yerleştirin
Tuzağın arka tekerleği döndüreceğini varsayın. Fare kapanının çerçeveden uzağa yerleştirilmesini ve böylece ön tekerleklere dokunmamasını istiyorsunuz. Tuzak ve tekerlek arasındaki mesafe ne kadar uzak olursa o kadar iyidir - mesafe ne kadar uzun olursa, daha yavaş çekme ve daha fazla güç için aksın etrafında daha fazla ip yuvarlayabileceğiniz anlamına gelir.
Adım 3. Arabanın hareketli parçalarında minimum sürtünmeyi sağlayın
Maksimum mesafe için, fare kapanınızın gücünün neredeyse %100'ünü kullanmak istiyorsunuz. Bu, birbirine karşı kayan arabaların yüzeylerindeki "sürtünmeyi" azaltmanız gerektiği anlamına gelir. Aracın mümkün olduğunca sorunsuz "çalışabilmesi" için aracın hareketli parçaları arasındaki temas noktalarını yağlamak için WD 40, otomotiv gresi veya benzeri ürünler gibi yumuşak bir yağlayıcı kullanın.
Birçok fare kapanı araba üretim kılavuzu, aksı fare kapanı arabalarında ana sürtünme kaynağı olarak tanımlar. Aks sürtünmesini en aza indirmek için, şasiye bağlı her bir aksa az miktarda yağlayıcı uygulayın veya püskürtün. Ardından mümkünse tekerlekleri ileri geri yuvarlayarak ortak zemini test edin
Adım 4. En güçlü fare kapanını kullanın
Çoğu zaman, bir fare kapanı arabası yapmak için, tüm öğrencilerin aynı boyutta bir fare kapanı kullanmaları gerekir, böylece her araba aynı miktarda güce sahip olur. Ancak, izin verilirse, normal tuzaklardan daha fazla güce sahip tuzaklar kullanın! Kanalizasyon fare kapanı gibi daha büyük tuzaklar, normal bir fare kapanından daha fazla güç sağlar. Ancak bu tuzak aynı zamanda daha sağlam bir çerçeve yapısı gerektirir. Aksi takdirde bu tuzak, sapan yaparken arabayı mahvedebilir. Arabanızın çerçevesini ve aksını eşleştirmek için güçlendirmeniz gerekir.
Kanalizasyon tuzaklarının ve diğer büyük kemirgen tuzaklarının parmakları kırabileceğini unutmayın. Bu nedenle, tuzağın dingile takılı olduğundan ve kolayca kırılmadığından emin olsanız bile dikkatli olun
İpuçları
- Halat dingilin etrafına sarılırsa, arabanın hareket etmesi zor olabilir. Direksiyon simidine büyük bir bağlantı eklenmesi çekişi artırabilir. Bazı resimlerde aks üzerinde bir “dişli” görevi gören ve ipin kaymasını azaltan kauçuk bir bobin bulunmaktadır.
- Fare kapanı kolunu mümkün olduğunca uzatmak için daha uzun kolu kullanın. Daha uzun mesafe kat eden uç, tekerlek üzerindeki ip makarasının daha iyi çalışmasını kolaylaştıracaktır. Hasarlı bir telsizin anteni kaldıraç olarak kullanılabilir. Uzun, hafif ve çok esnek olmayan her şey kaldıraç olarak kullanılabilir.
- Yönlendirmeli dingil ile temas halindeki destek yüzey alanını en aza indirerek dingil üzerindeki sürtünmeyi azaltın. İnce çelikten yapılmış aks destekleri, tahta bloklarda açılan deliklerden daha az sürtünmeye sahiptir.
- Peynir yemi gibi davranan küçük bir sünger kullanarak şoku azaltın. Bu, kol yerine oturduğunda otomobilin sıçramasını azaltacaktır.
- Sürtünmeyi azaltmak ve performansı artırmak için aks hatlarının ve yatakların ayarlanması çok önemlidir.
- Akslara, tekerleklere ve fare kapanı yaylarına molibden disülfid bazlı toz halinde bir yağlayıcı olan Molykote® uygulayarak sürtünmeyi azaltın.
- Tıpa satın alıyorsanız, CD'yi ve aksı hırdavatçıya götürün. Boyutu ilk seferde doğru almanıza "yardımcı olabilir".
Öğrencilerin çabalarını Mouse Trap Car Challenge web sitesinde görebilirsiniz.
- Hafif bir mum kullanarak ipi cilalayarak sürtünmeyi artırın. Balmumu sağlayarak, halat aksı daha iyi çeker.
- Gerektiğinde kauçuk veya yapışkan bant kullanarak sürtünmeyi artırın veya halatın sarıldığı aksın etrafına yapıştırıcı sürün. Halat aksı döndürür ve kaymaz.
- Mobi'nin vücut kısımları için hafif çubuklar kullanarak kütleyi azaltın. Kütleyi azaltmak, aks desteklerindeki sürtünmeyi de azaltacaktır.
Bilinecek şeyler
- Tekerlek aks oranı: Mesafe için büyük bir tekerlek ve küçük bir aks kullanın. Bir bisikletin arka tekerleğini hayal edin; Küçük dişliler ve büyük tekerlekler.
- Eylemsizlik: Arabayı çalıştırmak için ne kadar güç gerekiyor? Daha hafif arabalar daha az güç gerektirir. En iyi mesafe için aracınızın kütlesini azaltın..
- Enerji salınım oranı: Enerji yavaş bırakılırsa, güç daha verimli kullanılır ve araç daha fazla hareket eder. Bu serbest bırakmayı yavaşlatmanın bir yolu, kaldıraç kolunu uzatmaktır. Daha uzun kol daha uzağa gider ve aksın etrafındaki ip makarası için daha fazla yer bırakır. Araba daha ileri gidecek, ama daha yavaş.
- Sürtünme: Temas alanını en aza indirerek aks üzerindeki sürtünmeyi en aza indirin. İnce çelikten yapılmış braketler örnek olarak kullanılmıştır. İlk olarak, aksı tutmak için kullanılan ahşap blokta bir delik açılır. Daha sonra, daha geniş yüzey alanı nedeniyle, araba hareket etmek yerine sürtünme ile başa çıkmak için enerji kullanır.
- çekmek: Avantaj olarak kullanıldığında sürtünme olarak adlandırılan şey budur. Sürtünme, gereken yerde (halatın dingil etrafına sarıldığı ve tekerleğin zeminle birleştiği yerde) maksimuma çıkarılmalıdır. Kayan ipler veya tekerlekler gücü boşa harcar.
Uyarı
- Kullanılabilir güç miktarının bir sınırı vardır; yani güç başına. Örneklenen otomobil zaten neredeyse maksimum verim sağlayan bir örnek. Kollar daha uzun olsaydı veya tekerlekler daha büyük olsaydı, araba “hiç hareket etmeyecekti!” Bu durumda, serbest bırakılan güç, anteni içeri doğru iterek (kolu kısaltarak) "döndürülebilir".
- Fare kapanları oldukça tehlikelidir. Parmağını kırabilirsin. Bir yetişkinden yardım isteyin. Yaralanabilirsiniz ve tuzakları da kırabilirsiniz!
- Alet kullanırken, odun keserken veya tehlikeli maddeler kullanırken dikkatli olun. Çalışırken her zaman bir yetişkinden yardım istemelisiniz.
