Përmbajtje

• Të shkelësh
• Metoda 1 nga 3: Optimizoni rrotat
• Metoda 2 e 3: Rregulloni shasinë
• Metoda 3 nga 3: Maksimizoni fuqinë
• Këshilla
• Gjërat për t'u marrë parasysh
• Paralajmërime

Kështu që mësuesi i fizikës ju ka porositur të bëni një makinë nga një “mousetrap”: krijoni, dizajnoni dhe ndërtoni një automjet të vogël që mundësohet nga veprimi i pranverës së një mousetrap për ta drejtuar atë sa më shumë që të jetë e mundur. Nëse dëshironi të jeni më të mirë se studentët e tjerë në klasën tuaj, duhet ta bëni makinën tuaj sa më efikase të jetë e mundur në mënyrë që të mund të shtrydhni çdo pëllëmbë të "makinës" tuaj. Me qasjen e duhur, është e mundur të modernizoni modelin e makinës suaj për distancën maksimale duke përdorur vetëm materiale të zakonshme shtëpiake. Ju gjithashtu mund të jeni në gjendje të blini një çantë të një automjeti të tillë për t'i kursyer vetes shumë përpjekje.

Të shkelësh

Metoda 1 nga 3: Optimizoni rrotat

1. Përdorni rrota të pasme më të mëdha. Rrotat e mëdha kanë një inerci më të madhe rrotulluese sesa rrotat e vogla. Në praktikë, kjo do të thotë që sapo të fillojnë të rrotullohen, ato janë më të vështira për t'u ndalur. Kjo i bën rrotat e mëdha perfekte për garat ku distanca e mbuluar është e rëndësishme - teorikisht ato do të përshpejtohen më shpejt sesa rrotat më të vogla, por ato do të rrotullohen për shumë më gjatë dhe përgjithësisht do të mbulojnë një distancë më të madhe. Pra, për distancën maksimale, bëjini rrotat e bashkangjitura në boshtin e drejtimit (ai ku është bashkangjitur mrapa e mouset, zakonisht ajo e pasme) shumë të mëdha.
   • Rrota e përparme është pak më pak e rëndësishme - mund të jetë e madhe ose e vogël. Për ta bërë automjetin tuaj të duket si një garues klasik tërheqës, zgjidhni rrota të mëdha të pasme dhe rrota të vogla para.
2. Përdorni rrota të holla dhe të lehta. Rrotat më të hollë nënkuptojnë më pak fërkime dhe mund të rrotullohen më tej nëse distanca është ajo që dëshironi ose keni nevojë me automjetin tuaj. Alsoshtë gjithashtu e rëndësishme të merrni parasysh peshën e rrotave vetë - çdo peshë që nuk është e nevojshme përfundimisht do të ngadalësojë makinën tuaj ose do të çojë në fërkime shtesë. Përveç kësaj, vlen të përmendet se rrotat e gjera mund të kenë edhe një efekt të vogël negativ në rezistencën e ajrit të makinës. Për këto arsye, do të dëshironi të përdorni rrotat më të hollë, më të lehta për makinën tuaj.
   • CD-të ose DVD-të e vjetra funksionojnë mjaft mirë për këtë qëllim - ato janë të mëdha, të holla dhe jashtëzakonisht të lehta. Në këtë rast, një rondele mund të përdoret për të zvogëluar vrimën në qendër të CD (për ta bërë boshtin të përshtatet më mirë).
   • Nëse keni qasje në një regjistër të vjetër vinili (për një gramafon) këto gjithashtu funksionojnë jashtëzakonisht mirë, megjithëse mund të jenë shumë të rënda për kurthet më të vogla të miut.
3. Përdorni një bosht të ngushtë të pasëm. Duke supozuar se do të jetë një makinë me rrota të pasme, rrotat e pasme do të kthehen sa herë që ktheni boshtin e pasmë. Nëse boshti juaj i pasmë është jashtëzakonisht i vogël, makina juaj e minjve do të jetë në gjendje të kthehet më shumë herë për të njëjtën gjatësi të litarit sesa sikur të ishte më e gjerë. Kjo përkthehet në kthimin e rrotave tuaja të pasme më shpesh, që do të thotë një distancë më e madhe! Kjo është arsyeja pse është një ide e arsyeshme të bësh boshtin tënd nga materiali më i hollë në dispozicion dhe që ende mund të mbështesë peshën e kornizës dhe rrotave.
   • Kunjat e ngushtë të drurit janë një zgjedhje e mirë, lehtësisht e disponueshme këtu. Nëse keni qasje në shufra të hollë metali, këto janë edhe më të mira - kur lyhen, ato zakonisht japin më pak fërkime.
4. Krijoni tërheqje duke ashpërsuar skajet e rrotave. Nëse rrotat rrëshqasin në tokë kur mbyllet kurthi, atëherë energjia harxhohet - këmba e minjve rrotullon rrotat, por ju nuk merrni distancë shtesë. Nëse kjo i ndodh makinës suaj, shtimi i lëndës së parë në rrotat e pasme mund të përmirësojë tërheqjen e saj. Për të mbajtur peshën tuaj të ulët, përdorni vetëm aq sa është e nevojshme për t'i dhënë skajeve të rrotave disa kapje dhe jo më shumë. Disa materiale të përshtatshme janë:
   • Shirit elektrik
   • Shirita gome
   • Balona të thyera
   • Për më tepër, një copë letre zmerile nën rrotat e pasme në vijën e fillimit mund të zvogëlojë rrëshqitjen nëse makina fillon të lëvizë (kur rrëshqitja ka shumë të ngjarë).

Metoda 2 e 3: Rregulloni shasinë

1. Ndërtoni shasinë më të lehtë të mundshme. Mbi të gjitha, makina juaj duhet të jetë e lehtë. Sa më e vogël të jetë masa e makinës suaj, aq më mirë - çdo gram ose miligram që mund të rruani nga shasia e makinës suaj do ta çojë atë pak më tej. Mos u përpiqni të përdorni material shtesë për shasinë përveç asaj që është e nevojshme për të mbajtur kurthin e miut dhe boshtet e rrotave në vend. Nëse shihni hapësirë ​​të humbur, provoni ta hiqni atë, ose nëse është e pamundur, hapni vrima në të me një stërvitje për të zvogëluar peshën. Ju gjithashtu keni nevojë për materialin më të lehtë të mundshëm për shasinë tuaj. Këtu janë vetëm disa shembuj që mund të jenë të përshtatshëm:
   • Dru Balsa
   • Pllaka plastike të forta
   • Fletë të hollë, të lehta metali (mbulim alumini / kallaji, etj.)
   • Lodra ndërtimi (K’NEX, Lego, etj.)
2. Bëni shasinë të gjatë dhe të ngushtë. Në mënyrë ideale, makina duhet të jetë aerodinamike - domethënë, ajo ka një sipërfaqe sa më të vogël në drejtimin që do të udhëtojë. Krahasoni këtë me një shigjetë, skaf, aeroplan ose shtizë - një automjet i projektuar me efikasitet maksimal në mendje do të ketë pothuajse gjithmonë një formë të gjatë dhe të hollë për të minimizuar tërheqjen. Për qëllimet e makinës tuaj të mouset, kjo do të thotë që shasia juaj duhet të jetë e ngushtë si horizontale ashtu edhe vertikalisht (megjithëse do të jetë e vështirë për ta bërë shasinë më të ngushtë se vetë mouset).
   • Mos harroni të minimizoni tërheqjen duke i dhënë makinës tuaj profilin më të ngushtë dhe më të vogël të mundshëm. Qëndroni në tokë dhe shikoni makinën tuaj nga përpara për të parë pjesët e shasisë që e bëjnë profilin e makinës suaj të madhe.
3. Përdorni ngjitës në vend të thonjve sa herë që është e mundur. Kurdoherë që është e mundur, përpiquni të përdorni ngjitës në modelin e makinës tuaj, në vend të thonjve, kunjave ose materialeve të tjerë më të rëndë. Për shembull, duhet të përdorni vetëm disa pika të vogla ngjitëse për të bashkuar kurthin e miut tuaj në shasi. Në përgjithësi, ngjitësi mban po aq mirë sa thonjtë, të cilët mund të shtojnë peshë të panevojshme. Përdorni super ngjitës, jo ngjitës shkollor, pasi ky i fundit nuk do të mbajë shumë mirë.
   • Një avantazh tjetër i ngjitësit është se zakonisht nuk ndikon në rezistencën e ajrit të makinës tuaj. Nga ana tjetër, nëse secila skaj i një gozhdë po del nga shasia juaj, mundet ka një efekt të vogël.
4. Mbani në mend integritetin strukturor të shasisë tuaj. Faktori i vetëm kufizues kur bëhet fjalë për mënyrën se si të lehtë dhe të hollë mund ta bëni shasinë e makinës tuaj të minjve është brishtësia e saj - nëse makina është shumë e lehtë, ajo mund të bëhet aq e brishtë sa veprimi i mbylljes së mouset mund ta thyejë makinën. Bilanci delikat midis arritjes së distancës maksimale dhe bërjes së makinës suaj të paqëndrueshme mund të jetë mjaft i ndërlikuar për tu drejtuar, por jini të guximshëm për të eksperimentuar. Vetë mousetrap ka të ngjarë të mos prishet kurrë, kështu që për sa kohë që keni material shtesë shasi, jeni të lirë të bëni gabime.
   • Nëse jeni duke përdorur një material ekstra të brishtë siç është druri i balsas dhe po përpiqeni të mbani shasinë tuaj të bashkuar, merrni parasysh të shtoni një shirit të vogël të një materiali më të fortë (të tilla si metali ose plastika) në pjesën e poshtme të shasisë. Kjo rrit forcën strukturore të makinës dhe kufizon ndryshimin në rezistencën e ajrit dhe peshën.

Metoda 3 nga 3: Maksimizoni fuqinë

1. Jepni mousetrap tuaj një "krah" të gjatë për të rritur levave. Shumica e makinave të minjve funksionojnë kështu: morset është "vendosur", një litar i lidhur në krahun e mousetrap është i mbështjellë me kujdes rreth një prej akseve të rrotave, dhe kur kurth mbërthen, krahu lëkundës i kurthit transferon energjinë e tij te boshti për t’i bërë rrotat të kthehen. Për shkak se krahu i karkalecit është mjaft i shkurtër, nëse makina nuk është ndërtuar me kujdes, ajo mund të tërheqë rripin shumë shpejt, duke bërë që rrotat të rrëshqasin dhe të harxhojnë energji. Për një tërheqje më të ngadaltë, më të qëndrueshme, bashkoni një shkop të gjatë në krah për të vepruar si levë, pastaj lidhni fundin e telit me të, në vend se me vetë krahun.
   • Shtë e rëndësishme të përdorni materialin e duhur për levën tuaj. Doreza nuk duhet të përkulet aspak nën tensionin e telit - kjo do të thotë që energjia po harxhohet. Shumë manuale rekomandojnë struktura të forta balsa ose balsa të përforcuara me metal për një levë të fortë akoma të lehtë.
2. Poziciononi kurthin sa më përpara. Duke supozuar se kurthi po drejton rrotat e pasme, vendosni kurthin e miut në shasi sa më përpara që të jetë e mundur, pa prekur rrotat e përparme. Sa më e madhe të jetë distanca midis karrocës dhe rrotave, aq më mirë - më shumë distancë do të thotë që mund të mbështjellësh më shumë litar rreth boshtit për rrjetë pak me shume fuqi tërheqëse e ngadaltë dhe e qëndrueshme.
3. Sigurohuni që të keni fërkime minimale në pjesët në lëvizje. Për distancë maksimale, dëshironi të përdorni sa më shumë nga fuqia e kurthit të miut tuaj. Kjo do të thotë zvogëlimin e fërkimi në sipërfaqet e makinës suaj ku pikat rrëshqasin njëra ndaj tjetrës. Përdorni një lubrifikant të butë, të tillë si WD-40, vaj makinash qepëse ose një produkt të ngjashëm për të mbajtur pikat e kontaktit midis pjesëve në lëvizje të një makine të vajosur mirë në mënyrë që makina të "lëvizë" sa më mirë që të jetë e mundur.
   • Të gjitha përshkrimet e ndërtesës për një makinë kurthi miu tregojnë se boshti është burimi kryesor i fërkimit në një automjet të tillë. Për të minimizuar fërkimet në bosht, fërkoni ose spërkatni pak lubrifikant në secilin bosht ku takon shasinë dhe, nëse është e mundur, punojeni atë në pikën e kontaktit duke rrëshqitur rrotat para dhe mbrapa.
4. Nëse keni mundësi, përdorni kurthin më të fuqishëm të miut të mundshëm. Zakonisht të gjithë studentët do të duhet të përdorin të njëjtën kurth miu për këtë detyrë, në mënyrë që secila makinë të ketë të njëjtën fuqi. Sidoqoftë, nëse nuk e keni këtë kufizim, përdorni mousetrap-in më të fuqishëm që mund të gjeni! Kurthet më të mëdhenj siç janë kurthet e minjve sigurojnë shumë më shumë energji sesa kurthet themelore të miut, por ato gjithashtu kërkojnë struktura më të forta dhe mund të thyejnë makinën nëse mbyllen, kështu që mund t'ju duhet të përforconi dhe rregulloni shasinë dhe / ose boshtet tuaja.
   • Mbani në mend se kurthet e minjve dhe kurthet e tjera të mëdha të brejtësve mund të thyejnë lehtësisht gishtat tuaj, kështu që trajtoni kurthet që janë në buzë, edhe nëse jeni i sigurt se kurthi është i lidhur me boshtin tuaj dhe nuk mund të mbyllet lirisht.

Këshilla

• Zvogëloni fërkimet në bosht duke minimizuar zonën e mbështetjes që kontakton boshtin e drejtimit. Një mbështetëse për boshtet e hollë të çelikut ka më pak fërkime sesa një vrimë e shpuar përmes një trungu.
• Ulni goditjet duke vendosur një copë sfungjer në zonën e djathit. Kjo parandalon që makina të kërcejë shumë kur krahu i levës paloset poshtë.
• Shtrirja e boshtit dhe pezullimit është thelbësore për të zvogëluar fërkimet dhe për të përmirësuar performancën.
• Nëse blini një rondele, merrni me vete një CD dhe bosht në dyqanin e pajisjeve. Kjo rrit mundësinë që ju të merrni madhësinë e duhur herën e parë.
• Ju mund të shihni shumë projekte të ndryshme studentore në faqen e internetit "Mouse Trap Car Challenge".
• Rritni fërkimin duke depiluar litarin me dyll qiri. Duke e depiluar, litari ka një tërheqje më të mirë në bosht.
• Rritni fërkimet aty ku është e nevojshme duke përdorur një brez gome ose shirit rreth boshtit ku është mbështjellur vargu. Litari duhet të kthejë boshtin dhe të mos rrëshqasë.
• Zvogëloni masën duke përdorur një shkop të thjeshtë drite si trupore. Reduktimi i masës gjithashtu zvogëlon fërkimet në folenë e boshtit.
• Helpfulshtë e dobishme të siguroheni se boshti juaj nuk lëkundet ose do të lëvizë majtas dhe djathtas.
• Përdorni sa më pak masë të jetë e mundur në makinë ndërsa e bëni akoma mjaft të madhe për të lëvizur.

Gjërat për t'u marrë parasysh

• Raporti rrota / boshti: Përdorni rrota të mëdha dhe një bosht të vogël për distancën. Mendoni për rrotën e pasme të një biçiklete; një makinë e vogël dhe një rrotë e madhe.
• Ngadalësia: Sa energji duhet për të ndezur makinën tuaj? Një makinë më e lehtë kërkon më pak. Ulni masën e automjetit tuaj për distancën më të madhe.
• Lirimi i energjisë: Kur energjia lirohet ngadalë, fuqia përdoret në mënyrë më efikase dhe makina do të ecë më tej. Një mënyrë për të ngadalësuar këtë lëshim është të zgjasni krahun e levës. Një krah më i gjatë udhëton në një distancë më të madhe dhe krijon më shumë litar rreth boshtit. Makina vazhdon, por më ngadalë.
• Fërkimi: Minimizoni fërkimet në bosht duke minimizuar zonën e kontaktit. Në këtë shembull, përdoret një kllapa e hollë çeliku. Në fillim, një vrimë u shpua përmes një trungu për të mbajtur hirin. Kjo u harrua sepse sipërfaqja e rritur lejon makinën të përdorë energji për të kapërcyer fërkimet në vend që të lëvizë përpara.
• Tërheqja: Ky është fërkimi që ju përdorni në avantazhin tuaj. Fërkimi duhet të maksimizohet aty ku është e nevojshme (aty ku litari mbështillet rreth boshtit dhe ku rrotat bien në kontakt me dyshemenë). Rrëshqitja e litarëve ose rrotave është e barabartë me energjinë e harxhuar.

Paralajmërime

• Ekziston një kufi për sasinë e energjisë në dispozicion: forca e sustës. Makina në foto është afër maksimumit. Nëse krahu i levës do të kishte qenë më i gjatë, ose rrotat do të ishin më të mëdha, atëherë makina do të ishte mos leviz fare! Në këtë rast, prodhimi i energjisë mund të "akordohet" duke shtypur pak antenat (duke shkurtuar dorezën).
• Kurthet e miut janë të rrezikshme. Mund të thyesh një gisht. Gjithmonë keni një mbikëqyrje të të rriturve. Ju mund të plagoseni dhe rënia mund të prishet!
• Bëni kujdes me mjetet, sharrimin e drurit ose çdo material të dëmshëm. Sigurohuni atje gjithmone mbikëqyrja e të rriturve është kur punoni në projekt.