Oleh itu, guru sains anda telah memberikan tugas kelas "kereta perangkap tikus" klasik kepada anda: untuk membuat, merancang dan membina kenderaan kecil yang digerakkan oleh tindakan perangkap tikus untuk membuat kereta anda bergerak sejauh mungkin. Sekiranya anda ingin mendahului semua pelajar lain di kelas anda, anda perlu menjadikan kereta anda seefisien mungkin sehingga anda dapat menekan setiap inci terakhir dari "kereta" anda. Dengan pendekatan yang tepat, dapat mempermudah reka bentuk kereta anda untuk jarak maksimum hanya dengan menggunakan bahan rumah biasa. Anda juga boleh membeli kit kereta perangkap tikus dari mana-mana kedai kraf dan melangkau bertanya-tanya apakah ia akan berjaya.
Langkah-langkah
Kaedah 1 dari 3: Mengoptimumkan Roda Anda
Langkah 1. Gunakan roda belakang yang besar
Roda besar mempunyai inersia putaran yang lebih besar daripada roda kecil. Dalam praktiknya, ini bermakna apabila mereka mula berguling, mereka sukar untuk berhenti bergolek. Ini menjadikan roda besar sempurna untuk pertandingan berdasarkan jarak - secara teorinya, mereka akan memecut lebih cepat daripada roda yang lebih kecil, tetapi mereka akan berpusing lebih lama dan mereka menempuh jarak yang lebih jauh secara keseluruhan. Jadi, untuk jarak maksimum, buat roda pada gandar pemacu (yang diikat dengan perangkap tikus, yang biasanya roda belakang) sangat besar.
Roda depan sedikit kurang penting - ia boleh menjadi besar atau kecil. Untuk penampilan pelumba drag klasik, anda mahukan roda besar di belakang dan roda yang lebih kecil di hadapan
Langkah 2. Gunakan roda ringan dan nipis
Roda yang lebih nipis mempunyai geseran yang lebih sedikit dan mungkin akan lebih jauh jika jaraknya seperti yang anda mahukan atau perlukan dengan pelumba perangkap tikus anda. Juga penting untuk mengambil kira berat roda sendiri - berat yang tidak diperlukan akhirnya akan melambatkan kereta anda atau menyebabkan geseran tambahan. Di samping itu, perlu diperhatikan bahawa roda lebar bahkan boleh memberi kesan negatif kecil pada seretan kereta kerana tahan udara. Atas sebab-sebab ini, anda ingin menggunakan roda paling nipis dan ringan yang tersedia untuk kereta anda.
- CD atau DVD lama berfungsi dengan baik untuk tujuan ini - besar, nipis, dan sangat ringan. Dalam hal ini, mesin cuci paip dapat digunakan untuk mengurangi ukuran lubang di tengah CD (agar gandar lebih baik).
- Sekiranya anda mempunyai akses ke vinil lama, ini juga berfungsi dengan baik, walaupun mungkin terlalu berat untuk perangkap tikus terkecil.
Langkah 3. Gunakan gandar belakang yang sempit
Dengan andaian kereta anda adalah kereta roda belakang, setiap kali gandar belakang anda berpusing, roda belakang berpusing. Sekiranya gandar belakang anda sangat kurus, kereta perangkap tikus anda akan dapat memutarnya lebih banyak kali dengan tali yang sama panjang daripada yang jika lebih lebar. Ini bermaksud memutar roda belakang anda lebih banyak kali, yang bermaksud jarak yang lebih besar! Atas sebab ini, adalah idea yang bijak untuk menjadikan gandar anda daripada bahan paling kurus yang tersedia yang masih dapat menyokong berat bingkai dan roda.
Batang dowel kayu yang sempit adalah pilihan yang bagus dan mudah diakses di sini. Sekiranya anda mempunyai akses ke batang logam nipis, ini lebih baik - apabila dilincirkan, biasanya geseran lebih sedikit
Langkah 4. Buat daya tarikan dengan memberikan tepi geseran roda
Sekiranya roda tergelincir ke tanah ketika perangkap digerakkan, tenaga akan terbuang - perangkap tikus berfungsi untuk membuat roda berpusing, tetapi anda tidak mendapat jarak tambahan. Sekiranya ini berlaku dengan kereta anda, menambahkan bahan yang menyebabkan geseran ke roda belakang boleh mengurangkan gelincirannya. Untuk mengurangkan keperluan berat badan anda, gunakan seberapa banyak yang diperlukan untuk memberikan hujung roda pada cengkaman dan tanpa tambahan. Beberapa bahan yang sesuai adalah:
- Pita elektrik
- Gelang getah
- Getah belon yang muncul
- Selain itu, meletakkan sekeping kertas pasir di bawah roda belakang di garisan permulaan dapat mengurangkan gelinciran ketika kereta mula bergerak (ketika kemungkinan besar).
Kaedah 2 dari 3: Menyesuaikan Bingkai Anda
Langkah 1. Bina bingkai paling ringan yang mungkin
Yang paling penting, kereta anda mestilah ringan. Semakin kecil jisim kereta anda, semakin baik - setiap gram atau miligram yang dapat anda cukur dari kerangka kereta anda semakin sedikit perangkap tikus anda dapat mendorong kereta anda. Cubalah untuk tidak mempunyai bahan bingkai tambahan melebihi yang diperlukan untuk memastikan perangkap tikus dan roda roda anda tetap di tempatnya. Sekiranya anda melihat ruang terbuang di bingkai anda, cubalah membuangnya, atau, jika ini tidak mungkin, buat lubang di dalamnya dengan gerudi untuk menurunkan berat badannya. Anda juga ingin menggunakan bahan paling ringan untuk bingkai anda. Berikut adalah beberapa yang sesuai:
- Kayu balsa
- Kepingan plastik keras
- Lembaran logam nipis (bahan bumbung aluminium / timah, dll.)
- Mainan bangunan (K'NEX, Legos, dll.)
Langkah 2. Jadikan bingkai panjang dan sempit
Sebaik-baiknya, anda mahukan kereta anda dibentuk secara aerodinamik - sehingga dapat menunjukkan kawasan permukaan terkecil ke arah yang akan dilalui. Seperti anak panah, kapal panjang, kapal terbang, atau tombak, kenderaan yang dirancang dengan kecekapan maksimum dalam pikiran akan hampir selalu memiliki bentuk yang panjang dan kurus untuk meminimumkan seretan dari rintangan udara. Untuk tujuan kereta perangkap tikus anda, ini bermaksud menjadikan bingkai anda menjadi sempit (walaupun sukar untuk menjadikan bingkai anda lebih sempit daripada perangkap tikus itu sendiri) dan kurus secara menegak.
Ingat, untuk meminimumkan seretan, anda cuba memberikan kereta anda yang paling sempit dan sekecil mungkin. Cuba turun ke tanah dan melihat kereta anda dari depan hingga melihat potongan bingkai yang menjadikan profil kereta anda tidak perlu besar
Langkah 3. Gunakan gam dan bukannya kuku sedapat mungkin
Di mana sahaja anda boleh, cuba gunakan gam dalam reka bentuk kereta anda, bukannya paku, pin, atau penyelesaian lain yang lebih berat. Sebagai contoh, anda hanya perlu menggunakan beberapa titik kecil lem untuk memasang perangkap tikus ke bingkai. Secara amnya, lem akan memegang sama seperti kuku, yang dapat menambah berat badan yang tidak perlu. Gunakan lem super bukan gam sekolah, ia tidak akan tahan.
Kelebihan lain dari gam adalah bahawa ia biasanya tidak mempengaruhi ketahanan udara kereta anda. Sebaliknya, jika salah satu hujung kuku keluar dari bingkai anda, ia boleh memberi kesan kecil
Langkah 4. Ingatlah integriti struktur bingkai anda
Satu-satunya faktor yang mengehadkan betapa ringan dan kurusnya anda dapat membuat bingkai kereta perangkap tikus anda adalah kerapuhannya - jika terlalu ringan, ia mungkin menjadi sangat rapuh sehingga tindakan menjatuhkan perangkap tikus memecah kereta. Keseimbangan halus antara mencapai jarak maksimum dan menjadikan kereta anda tidak stabil boleh menjadi sukar untuk dilakukan dengan betul, tetapi jangan takut untuk bereksperimen. Perangkap tikus itu sendiri tidak mungkin pecah, selagi anda mempunyai bahan bingkai tambahan, anda akan bebas melakukan kesalahan.
Sekiranya anda menggunakan bahan yang sangat rapuh seperti kayu balsa dan anda sukar mendapatkan bingkai anda untuk disatukan, pertimbangkan untuk menambahkan jalur kecil dari bahan yang lebih kuat seperti logam atau plastik di bahagian bawah bingkai. Melakukan ini meningkatkan kekuatan struktur kereta sambil meminimumkan perubahan pada rintangan dan berat udara
Kaedah 3 dari 3: Memaksimumkan Kuasa Anda
Langkah 1. Beri perangkap anda "lengan" panjang untuk meningkatkan daya tarikannya
Sebilangan besar kereta perangkap tikus berfungsi seperti berikut: perangkap tikus adalah "set", tali yang diikat pada lengan perangkap tikus dililit dengan hati-hati di salah satu gandar roda, dan, apabila perangkap itu tersangkut, lengan perangkap yang berayun mengalihkan tenaganya ke gandar untuk memutar roda. Oleh kerana lengan perangkap cukup pendek, jika kereta tidak dibina dengan teliti, ia dapat menarik tali terlalu cepat, menyebabkan roda tergelincir dan tenaga hilang. Untuk tarikan yang lebih perlahan dan stabil, cuba pasangkan tiang panjang ke lengan untuk bertindak sebagai tuas, kemudian ikat hujung tali ke ini, lebih baik daripada pada lengan itu sendiri
Penting untuk menggunakan bahan yang tepat untuk tuas anda. Tuas tidak boleh dibengkokkan sama sekali di bawah tekanan tali - ini mewakili tenaga yang terbuang. Banyak panduan mengesyorkan pembinaan balsa yang kukuh atau balsa yang diperkuat dengan logam untuk memberikan tuas yang kuat namun ringan
Langkah 2. Letakkan perangkap sejauh mungkin ke depan
Dengan andaian bahawa perangkap anda akan memutar roda belakang, anda pasti perangkap tikus kereta anda berada jauh ke depan pada bingkai seperti boleh tanpa menyentuh roda depan. Jarak yang lebih panjang antara perangkap dan roda, semakin baik - jarak yang lebih jauh bermaksud anda dapat melilitkan lebih banyak tali di sekitar gandar hanya dengan daya tarikan yang lebih perlahan dan stabil.
Langkah 3. Pastikan geseran minimum pada bahagian bergerak anda
Untuk jarak maksimum, anda boleh menggunakan hampir 100% kekuatan perangkap tikus anda. Ini bermaksud mengurangkan geseran di permukaan kereta anda di mana titik-titik meluncur antara satu sama lain. Gunakan pelincir ringan, seperti WD-40, gris automatik, atau produk serupa untuk memastikan titik hubungan antara bahagian yang bergerak di dalam kereta diisi dengan baik agar kereta "berjalan" selancar mungkin.
Banyak panduan pembinaan kereta perangkap tikus mengenal gandar sebagai sumber geseran utama pada kereta perangkap tikus. Untuk mengurangkan geseran gandar, gosok atau semburkan sedikit pelincir pada setiap gandar di mana ia memenuhi kerangka, kemudian, jika boleh, letakkan ke titik kontak dengan menggeser roda ke belakang dan ke belakang
Langkah 4. Sekiranya anda dibenarkan, gunakan perangkap tikus yang paling kuat
Selalunya, untuk tugasan kereta perangkap tikus, semua pelajar dikehendaki menggunakan perangkap tikus dengan ukuran yang sama supaya reka bentuk kereta setiap orang mempunyai jumlah kuasa yang sama. Walau bagaimanapun, jika anda tidak mempunyai sekatan ini, sila gunakan perangkap tikus paling kuat yang anda dapati! Perangkap yang lebih besar seperti perangkap tikus memberikan kekuatan yang jauh lebih banyak daripada perangkap tikus asas, tetapi ia juga memerlukan pembinaan yang lebih kuat atau mereka boleh memecahkan kereta ketika tersangkut, jadi anda mungkin perlu menguatkan bingkai dan / atau gandar anda untuk ditampung.
Perlu diingat bahawa perangkap tikus dan perangkap tikus besar lain dapat dengan mudah mematahkan jari, jadi kendalikan perangkap bersenjata dengan sangat berhati-hati, walaupun anda yakin bahawa perangkap itu dipasang ke gandar anda dan tidak boleh ditutup dengan bebas
Petua
- Sekiranya tali hanya dililit pada gandar, kereta itu hampir tidak dapat bergerak. Menambah hab pemacu yang lebih besar dapat meningkatkan daya tarikan. Dalam beberapa gambar terdapat tayar getah di gandar, ini berfungsi sebagai "gear" dan mengurangkan gelinciran tali.
- Gunakan tuas terpanjang yang ada untuk memanjangkan lengan perangkap tikus sejauh mungkin. Hujung melintasi jarak yang lebih besar yang membolehkan lebih banyak tali senar tali roda dimainkan. Antena dari boom-box yang patah digunakan untuk tuas. Apa-apa yang panjang, ringan, dan tidak terlalu fleksibel akan berfungsi untuk tuas.
- Kurangkan geseran pada gandar dengan meminimumkan luas permukaan sokongan yang menghubungi gandar pemacu. sokongan gandar dari keluli nipis mempunyai geseran yang lebih kecil daripada lubang yang digerudi melalui sekatan kayu.
- Kurangkan kejutan dengan menggunakan sedikit span sebagai keju simulasi. Ini menghentikan kereta daripada melompat begitu banyak apabila lengan tuil jatuh ke bawah.
- Penjajaran gandar dan dudukan sangat penting untuk mengurangkan geseran dan peningkatan prestasi.
- Kurangkan geseran dengan menggunakan Molykote® pelumas serbuk berasaskan molibdenum disulfida ke gandar, roda, dan pegas perangkap tikus.
- Bawa CD dan gandar ke kedai perkakasan jika anda membeli mesin basuh. Ini dapat membantu anda mendapatkan ukuran yang tepat pada kali pertama.
- Anda dapat melihat pelbagai usaha pelajar di laman web Mouse Trap Car Challenge.
- Tingkatkan geseran dengan melilitkan tali dengan lilin lilin. Dengan melilinnya, tali mempunyai tarikan yang lebih baik pada gandar.
- Tingkatkan geseran di mana ia diperlukan dengan menggunakan tayar getah atau pita di sekitar gandar di mana tali dibalut. Tali harus memutar gandar dan tidak tergelincir.
- Kurangkan jisim dengan menggunakan batang cahaya sederhana untuk bahagian badan. Mengurangkan jisim juga mengurangkan geseran pada penyangga gandar.
- Ia berguna untuk memastikan gandar anda tidak bergemuruh atau tidak akan bergerak ke kiri dan kanan.
- Gunakan sesedikit mungkin pada kereta sambil menjadikannya cukup besar untuk bergerak.
Perkara yang perlu dipertimbangkan
- Nisbah roda-ke-gandar: Untuk jarak, gunakan roda besar dan gandar kecil. Fikirkan roda belakang basikal; gear pemacu kecil dan roda besar.
- Inersia: Berapa banyak tenaga yang diperlukan untuk memulakan kereta anda? Kereta yang lebih ringan memerlukan 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 menempuh jarak yang lebih besar dan membolehkan lebih banyak tali di sekitar gandar. Kereta akan pergi jauh, tetapi lebih perlahan.
- Geseran: Minimumkan geseran pada gandar dengan meminimumkan luas permukaan hubungan. Pendakap keluli nipis digunakan dalam contoh ini. Pada mulanya, lubang yang dibor melalui sekatan kayu digunakan untuk menahan gandar. Ini ditinggalkan kerana luas permukaan yang lebih besar menyebabkan kereta menggunakan tenaga mengatasi geseran daripada bergerak ke hadapan.
- Daya tarikan: Inilah yang anda panggil geseran apabila digunakan untuk keuntungan anda. Geseran harus dimaksimumkan di mana diperlukan (di mana tali membungkus di sekitar gandar dan di mana roda menghubungi lantai). Gelang atau roda tergelincir sama dengan tenaga yang terbuang.
Amaran
- Perangkap tikus berbahaya. Anda boleh patah jari. Gunakan pengawasan orang dewasa. Anda boleh cedera dan anda boleh memecahkan perangkap!
- Terdapat had untuk jumlah tenaga yang ada; kekuatan musim bunga. Kereta yang ditunjukkan hampir maksimum. Sekiranya lengan tuas lebih panjang, atau roda lebih besar, kereta tidak akan bergerak sama sekali! Dalam kes ini, pelepasan tenaga dapat "disetel" dengan mendorong beberapa antena (memendekkan tuas).
- Berhati-hati ketika berurusan dengan alat, memotong kayu, atau dengan bahan berbahaya. Anda mesti selalu ada dewasa pengawasan semasa bekerja.
