Садржај

• На корак
• Метод 1 од 3: Оптимизујте точкове
• Метод 2 од 3: Подесите шасију
• Метод 3 од 3: Максимално повећајте снагу
• Савети
• Ствари које треба размотрити
• Упозорења

Дакле, наставник физике вам је наложио да направите аутомобил од „замке за миш“: направите, дизајнирајте и направите мало возило које покреће опружно деловање мишоловке да бисте га возили што даље. Ако желите да будете бољи од осталих ученика у вашем разреду, морате да направите свој аутомобил што ефикаснијим, тако да можете да истиснете сваки центиметар из свог „аутомобила“. Исправним приступом могуће је поједноставити дизајн аутомобила на максималну удаљеност користећи само уобичајене материјале за домаћинство. Такође можете да купите комплет таквог возила како бисте уштедели много труда.

На корак

Метод 1 од 3: Оптимизујте точкове

1. Користите веће задње точкове. Велики точкови имају већу ротациону инерцију од малих точкова. У пракси то значи да их је теже зауставити кад једном почну да се котрљају. Због тога су велики точкови савршени за такмичења на којима је пређено растојање важно - теоретски ће убрзати брже од мањих точкова, али ће се ваљати много дуже и углавном ће прећи већу удаљеност. Дакле, за максимално растојање учините точкове причвршћене за погонско вратило (онај за који је причвршћена замка за миш, обично задњи) врло велики.
   • Предњи точак је мало мање важан - може бити велики или мали. Да би ваше возило изгледало као класични тркач, одлучите се за велике задње точкове и мање предње точкове.
2. Користите танке, лагане точкове. Тањи точкови значе мање трења и могу се даље котрљати ако је удаљеност оно што желите или требате код свог возила за замку миша. Такође је важно узети у обзир тежину самих точкова - свака непотребна тежина ће на крају успорити ваш аутомобил или довести до додатног трења. Поред тога, вреди напоменути да широки точкови могу имати чак и мали негативан ефекат на отпор ваздуха аутомобила. Из ових разлога ћете желети да користите најтање и најлакше точкове доступне за ваш аутомобил.
   • Стари ЦД-ови или ДВД-ови у ову сврху раде прилично добро - велики су, танки и изузетно лагани. У овом случају, подлошка се може користити за смањење рупе у центру ЦД-а (да би осовина боље пристајала).
   • Ако имате приступ старој винил плочи (за грамофон), оне такође изузетно добро функционишу, мада могу бити претешке за најмање замке миша.
3. Користите уску задњу осовину. Под претпоставком да ће то бити аутомобил са погоном на задње точкове, задњи точкови ће се окретати сваки пут када окренете задњу осовину. Ако је ваша задња осовина изузетно мала, ваш аутомобил с мишоловком моћи ће да се окрене више пута за исту дужину ужета него да је шири. То се претвара у чешће окретање задњих точкова, што значи већу удаљеност! Због тога је паметна идеја да направите осовину од најтањег доступног материјала и који и даље може да поднесе тежину оквира и точкова.
   • Уски типлови за дрво овде су добар, лако доступан избор. Ако имате приступ танким металним шипкама, оне су још боље - када су подмазане, обично дају мање трење.
4. Створите вучу храпавим ивицама точкова. Ако точкови склизну на земљу када се замка затвори, тада се троши енергија - мишоловка окреће точкове, али нећете добити додатну удаљеност. Ако се ово догоди вашем аутомобилу, додавање сировине на задње точкове може побољшати његову вучу. Да бисте смањили тежину, користите само онолико колико је потребно да крајевима точкова придржавате мало више. Неки од погодних материјала су:
   • Електрична трака
   • Гумице
   • Сломљени балони
   • Поред тога, комад брусног папира испод задњих точкова на стартној линији може смањити клизање ако се аутомобил почне кретати (када је клизање највероватније).

Метод 2 од 3: Подесите шасију

1. Направите најлакшу могућу шасију. Изнад свега, ваш аутомобил би требао бити лаган. Што је маса вашег аутомобила мања, то боље - сваки грам или милиграм који можете обријати са шасије аутомобила одвест ће га мало даље. Не покушавајте да користите додатни материјал за шасију осим оног што је потребно да бисте задржали замку за миш и осовине точкова на месту. Ако видите изгубљени простор, покушајте да га уклоните или, ако је немогуће, избушите рупе у њему електричном бушилицом да бисте смањили тежину. Такође вам је потребан најлакши могући материјал за вашу шасију. Ево само неколико примера који могу бити прикладни:
   • Дрво балзе
   • Чврсте пластичне плоче
   • Танки, лаки метални лимови (алуминијумски / лимени покривач, итд.)
   • Грађевинске играчке (К’НЕКС, Лего, итд.)
2. Нека шасија буде дуга и уска. У идеалном случају, аутомобил би требао бити аеродинамичан - то јест, има што мању површину у правцу у коме ће путовати. Упоредите ово са стрелом, глисером, авионом или копљем - возило дизајнирано са максималном ефикасношћу на уму ће скоро увек имати дугачак, танак облик како би смањило отпор. За потребе вашег аутомобила с мишоловком, то ће значити да ваша шасија мора бити уска и водоравно и вертикално (мада ће бити тешко учинити шасију ужом од саме замке за миш).
   • Не заборавите да минимализујете вучу тако што ћете аутомобилу добити најужи и најмањи могући профил. Станите на земљу и погледајте свој аутомобил сприједа да бисте видјели дијелове шасије који чине профил вашег аутомобила непотребно великим.
3. Користите лепак уместо ексера кад год је то могуће. Кад год је то могуће, покушајте да користите дизајн лепка у дизајну аутомобила, а не ексере, игле или друге теже материјале. На пример, морате да користите само неколико тачака лепка да бисте причврстили замку за миш на шасију. Генерално, лепак се држи једнако добро као и нокти, што може додати непотребну тежину. Користите супер лепак, а не школски лепак, јер овај други неће добро држати.
   • Још једна предност лепка је што обично не утиче на отпор ваздуха вашег аутомобила. С друге стране, ако вам било који крај ексера вири из шасије, моћи има мали ефекат.
4. Имајте на уму структурни интегритет шасије. Једини ограничавајући фактор када је реч о томе колико лаган и танак можете направити шасију аутомобила од своје замке за мишеве је његова крхкост - ако је аутомобил превише лаган, може постати толико крхак да поступак затварања замке за миш може сломити аутомобил. Деликатна равнотежа између постизања максималне удаљености и чињенице да ваш аутомобил буде нестабилан може бити прилично незгодно да бисте га исправили, али будите одважни за експериментисање. Сама замка за миш се вероватно никада неће покварити, тако да док имате додатни материјал за шасију, можете да правите грешке.
   • Ако користите изузетно крхки материјал као што је дрво балзе и борите се да држите шасију на једном месту, размислите о додавању мале траке чвршћег материјала (попут метала или пластике) на дно шасије. Ово повећава структурну чврстоћу аутомобила и ограничава промену отпора ваздуха и тежине.

Метод 3 од 3: Максимално повећајте снагу

1. Дајте мишоловци дугу "руку" да повећате полугу. Већина аутомобила с мишоловкама ради овако: мишоловка је „постављена“, конопац везан за крак мишоловке пажљиво је омотан око једне осовине точкова, а када се замка затвори, њихајући крак замке своју енергију преноси на осовина да би се точкови окретали. Будући да је крак осовине кратак, ако аутомобил није пажљиво конструисан, може пребрзо повући каиш, узрокујући клизање точкова и губљење енергије. За спорије, стабилније повлачење, причврстите дугачки штап на руку да делује као полуга, а затим привежите крај жице за њега, а не за саму руку.
   • Важно је користити одговарајући материјал за вашу полугу. Дршка се уопште не би смела савијати под напоном жице - то значи да се енергија троши. Многи приручници препоручују чврсту балзну структуру или балзу ојачану металом за чврсту, али лагану полугу.
2. Поставите замку што даље напред. Под претпоставком да замка покреће задње точкове, поставите замку миша на шасију што је могуће напред, не додирујући предње точкове. Што је већа удаљеност између ограде и точкова, то је боље - већа удаљеност значи да можете омотати више конопа око осовине за мрежу мало више спора и стабилна вучна снага.
3. Уверите се да је минимално трење на покретним деловима. Да бисте постигли максималну удаљеност, желите да искористите што је више могуће снаге замке за миш. То значи смањење трење на површинама вашег аутомобила где тачке клизе једна против друге. Користите благо мазиво, попут ВД-40, уље за машине за шивење или сличан производ да бисте одржали контактне тачке између покретних делова аутомобила добро подмазаним како би се аутомобил „кретао“ што је могуће мирније.
   • Сви описи зграда аутомобила за мишеве указују да је осовина примарни извор трења у таквом возилу. Да бисте смањили трење на осовини, утрљајте или распршите мало мазива на сваку осовину тамо где се уклапа у шасију и, ако је могуће, увуците је у контактну тачку помичући точкове напред-назад.
4. Ако можете, употребите најмоћнију замку за миш. Обично ће сви ученици за овај задатак морати да користе исту замку за миша, тако да сваки аутомобил има исту снагу. Међутим, ако немате ово ограничење, користите најмоћнију замку за миш коју можете наћи! Веће замке попут замки за пацове пружају много више енергије од основних замки за мишеве, али такође захтевају и чвршће структуре и могу сломити аутомобил ако се затворе, па ће вам можда требати ојачати и прилагодити шасију и / или осовине.
   • Имајте на уму да замке за пацове и друге велике замке за глодавце могу лако да вам сломе прсте, зато рукујте замкама које су на ивици, чак и ако сте сигурни да је замка причвршћена за вашу осовину и да не може слободно да се затвори.

Савети

• Смањите трење на вратилу тако што ћете смањити површину носача која контактира погонско вратило. Ослонац за танке челичне осовине има мање трење од рупе избушене кроз балван.
• Смањите шокове постављањем комада сунђера на подручје сира. Ово спречава аутомобил да превише скаче када се полуга ручице преклопи.
• Поравнање осовина и вешања је пресудно за смањење трења и побољшање перформанси.
• Ако купите подлошку, понесите ЦД и осовину са собом у продавницу хардвера. Ово повећава шансу да први пут добијете праву величину.
• Много различитих студентских пројеката можете видети на веб локацији „Моусе Трап Цар Цхалленге“.
• Повећајте трење воштањем ужета воском од свећа. Воштањем ужета боље вуче осовину.
• Повећајте трење тамо где је потребно употребом гумене траке или траке око осовине где је намотана жица. Уже треба да окреће осовину и да не клизи.
• Смањите масу помоћу једноставног лаког штапа као каросерије. Смањивање масе такође смањује трење на осовинским дизалицама.
• Корисно је осигурати да се осовина не клима или ће се кретати лево-десно.
• Употребите што мање масе на аутомобилу, а притом га направите довољно великим за кретање.

Ствари које треба размотрити

• Однос точка / осовине: За даљину користите велике точкове и малу осовину. Замислите задњи точак бицикла; мали погон и велики точак.
• Спорост: Колико је енергије потребно за покретање аутомобила? Лакшем аутомобилу треба мање. Смањите масу свог возила на највећу удаљеност.
• Ослобађање енергије: Када се енергија полако ослобађа, снага се користи ефикасније и аутомобил ће возити даље. Један од начина да успорите ово отпуштање је продужење полуге полуге. Дуља рука прелази већу удаљеност и ствара више ужета око осовине. Аутомобил наставља, али спорије.
• Трење: Смањите трење на вратилу минимизирањем површине контакта. У овом примеру се користи танки челични носач. У почетку је кроз цепаницу избушена рупа за држање пепела. Ово је изостављено јер повећана површина омогућава аутомобилу да користи енергију за превазилажење трења уместо да се креће напред.
• Вуча: Ово је трење које користите у своју корист. Трење треба повећати тамо где је то потребно (тамо где се коноп обавија око осовине и где точкови долазе у додир са подом). Клизање ужади или точкова једнако је расипању енергије.

Упозорења

• Постоји ограничење количине расположиве енергије: сила опруге. Аутомобил на слици је близу максимума. Да је крак полуге био дужи, или су точкови били већи, онда би аутомобил не померај се уопште! У овом случају, излазна енергија се може „подесити“ лаганим притискањем антена (скраћивањем ручке).
• Замке за мишеве су опасне. Можете сломити прст. Увек имајте надзор над одраслом особом. Могли бисте бити повређени и пад би се могао сломити!
• Будите опрезни са алатима, тестером дрвета или било којим штетним материјалима. Обавезно тамо увек надзор одраслих је када радите на пројекту.