Como adaptar um carro de ratoeira para a distância
Então, seu professor de ciências deu sua aula o clássico "Mousetrap Car" Atribuição: Para fazer, projetar e construir um veículo pequeno alimentado pela ação de estalar de uma ratoeira para tornar sua viagem de carro, tanto quanto possível. Se você quiser sair à frente de todos os outros alunos da sua turma, você precisará tornar o seu carro o mais eficiente possível para que você possa espremer toda a última polegada do seu "carro". Com a abordagem certa, é possível agilizar o design do seu carro para a distância máxima usando apenas materiais domésticos comuns. Você também pode comprar um kit de carros de ratoeira de qualquer loja de artesanato e pular se perguntando se vai funcionar.
Passos
Método 1 de 3:
Otimizando suas rodas
1. Use grandes rodas traseiras. Grandes rodas têm maior inércia rotacional do que rodas pequenas. Na prática, isso significa que, uma vez que eles começam a rolar, eles são mais difíceis de parar de rolar. Isso faz grandes rodas perfeitas para concursos baseados em distância - teoricamente, eles vão acelerar menos rápida do que rodas menores, mas eles vão rolar muito mais tempo e eles vão viajar uma distância maior geral. Então, para a distância máxima, faça as rodas no eixo de acionamento (aquela a ratoeira é amarrada, que geralmente é a traseira) muito grande.
- A roda dianteira é um pouco menos importante - pode ser grande ou pequena. Para um olhar clássico de piloto de arrasto, você vai querer rodas grandes nas costas e menores na frente.
2. Use rodas finas e claras. Rodas mais finas têm menos atrito e podem ir mais longe se a distância é o que você quer ou precisa com o seu racer de ratoeira. Também é importante levar o peso das próprias rodas - qualquer peso desnecessário acabará retardar seu carro ou levar a um atrito adicional. Além disso, vale a pena notar que as rodas largas podem até ter um pequeno efeito negativo no arrasto do carro devido à resistência do ar. Por estas razões, você vai querer usar as rodas mais finas e mais claras disponíveis para o seu carro.
3. Use um eixo traseiro estreito. Assumindo que seu carro é um carro de tração traseira, cada vez que o eixo traseiro gira, as rodas traseiras giram. Se o seu eixo traseiro é extremamente magro, seu carro de mousetrap será capaz de transformá-lo mais vezes para o mesmo comprimento da string do que se fosse mais amplo. Isso se traduz em transformar suas rodas traseiras mais vezes, significando maior distância! Por esta razão, é uma ideia sábia fazer o seu eixo fora do material mais magro disponível que ainda pode suportar o peso do quadro e das rodas.
4. Criar tração dando as bordas do atrito das rodas. Se as rodas deslizarem contra o solo quando a armadilha é salpicada, a energia é desperdiçada - a ratoeira funciona para tornar as rodas, mas você não recebe nenhuma distância extra. Se isso acontecer com o seu carro, adicionar um material indutor de atrito às rodas traseiras pode reduzir seu deslizamento. Para manter seus requisitos de peso para baixo, use apenas o máximo que é necessário para dar as pontas das rodas algum aperto e nenhum extra. Alguns materiais adequados são:
Método 2 de 3:
Personalizando seu quadro
1. Construir o quadro mais leve possível. Acima de tudo, seu carro deve ser leve. Quanto menor a massa do seu carro, melhor - cada grama ou miligrama você pode se barar do quadro do seu carro é um pouco mais adiante sua ratoeira será capaz de empurrar seu carro. Tente não ter nenhum material de quadro extra além do que é necessário para manter sua ratoeira e eixos de roda no lugar. Se você vê espaço desperdiçado em seu quadro, tente removê-lo ou, se isso é impossível, faça buracos com uma broca para trazer seu peso para baixo. Você também vai querer usar o material mais leve possível para o seu quadro. Aqui estão apenas alguns adequados:
- Balsa Madeira
- Folhas de plástico duras
- Finas finas e claras de metal (material de cobertura de alumínio / lata, etc.)
- Brinquedos de construção (K`nex, Legos, etc.)
2. Faça o quadro longo e estreito. Idealmente, você quer que seu carro seja moldado aerodinamicamente - isto é, para que ele apresente a menor área de superfície possível na direção que vai viajar. Como uma flecha, um longboat, um avião ou uma lança, um veículo que foi projetado com a máxima eficiência em mente quase sempre terá uma forma longa e magra para minimizar o arrasto da resistência do ar. Para os propósitos do seu carro de mousetrap, isso significará fazer o seu quadro ambos estreitos (embora seja difícil obter o seu quadro mais estreito do que a própria ratoeira) e verticalmente magro.
3. Use cola em vez de unhas sempre que possível. Onde quer que você possa, tente usar cola no design do seu carro, em vez de unhas, pinos ou outras soluções mais pesadas. Por exemplo, você só precisa usar apenas alguns pequenos pontos de cola para consertar sua ratoeira ao quadro. Geralmente, a cola vai se manter tão bem como pregos, que podem adicionar peso desnecessário. Usar super cola não cola escola não vai segurar tão bom.
4. Mantenha a integridade estrutural do seu quadro em mente. O único fator limitante quando se trata de como luz e magro você pode fazer sua moldura de carro de ratop é sua fragilidade - se é muito leve, pode se tornar tão frágil que a ação de saltar a ratoeira separa o carro. O delicado equilíbrio entre alcançar a distância máxima e fazer o seu carro instável pode ser bastante complicado para ficar certo, mas não tenha medo de experimentar. A mamãeposa em si é improvável que nunca quebre, desde que você tenha material de estrutura extra, você terá a liberdade de cometer erros.
Método 3 de 3:
Maximizar seu poder
1. Dê sua armadilha por muito tempo "braço" Para aumentar sua alavancagem. A maioria dos carros de ratoeira funciona da seguinte forma: a ratoeira é "definir", Uma corda amarrada ao braço da ratoeira é cuidadosamente enrolado em torno de um dos eixos das rodas, e, quando a armadilha é saltada, o braço balançando da armadilha transfere sua energia para o eixo para virar as rodas. Como o braço da armadilha é bastante curto, se o carro não é cuidadosamente construído, ele pode puxar a corda muito rapidamente, fazendo com que as rodas escorregam e energia para serem perdidas. Para uma puxão mais lento, tente anexar um poste longo ao braço para atuar como alavanca, depois amarrando o final da corda para isso, Betterthan para o braço em si
- É importante usar o material certo para sua alavanca. A alavanca não deve se curvar sob o estresse da corda - isso representa energia desperdiçada. Muitos guias recomendam construções resistentes à balsa ou balsa reforçado com metal para dar uma alavanca robusta e leve.
2. Posicione a armadilha o máximo possível. Assumindo que sua armadilha estará girando as rodas traseiras, você vai querer que a ratota do seu carro seja muito avançada no quadro, pois pode ser sem tocar nas rodas dianteiras. A distância mais longa entre a armadilha e as rodas, a melhor - mais distância significa que você será capaz de loop mais string em torno do eixo por apenas um pouco Potência extra lenta e estável.
3. Certifique-se de fricção mínima em suas partes móveis. Para distância máxima, você vai querer usar o mais próximo possível de 100% do seu poder de Mousetrap. Isso significa reduzir o atrito nas superfícies do seu carro onde os pontos deslizam uns contra os outros. Use um lubrificante suave, como o WD-40, a gordura automática ou um produto similar para manter os pontos de contato entre as partes móveis de um carro bem oleadas para que o carro "corre" tão suave quanto possível.
4. Se você for permitido, use a ratoeira mais poderosa possível. Na maioria das vezes, para atribuições de carro de ratoeira, todos os alunos serão obrigados a usar o mesmo tamanho da ratoeira para que os desenhos de carro de todos tenham a mesma quantidade de poder. No entanto, se você não tiver essa restrição, sinta-se à vontade para usar a ratoeira mais poderosa que você pode encontrar! Armadilhas maiores, como armadilhas de rato, proporcionam muito mais energia do que as ratotas básicas, mas também exigem construções mais robustas ou podem quebrar o carro quando eles são saltados, então você pode precisar reforçar seu quadro e / ou eixos para acomodar.
Pontas
Se a string é apenas enrolada em torno do eixo, o carro mal pode se mover. Adicionar um centro de acionamento maior pode melhorar a potência de puxação. Em algumas imagens há um pneu de borracha no eixo, isso atua como um "engrenagem" e reduz o deslizamento da corda.
Use a alavanca mais longa disponível para estender o braço de mousetrap, tanto quanto possível.A ponta atravessa uma distância maior, permitindo mais envoltórios de roda de corda para jogar fora. Uma antena de uma caixa de lança quebrada foi usada para a alavanca. Qualquer coisa longa, leve e não muito flexível funcionará para a alavanca.
Reduzir o atrito no eixo minimizando a área de superfície do suporte que contate o eixo do acionamento. Um suporte de eixo de aço fino tem menos fricção do que um buraco perfurado através de um woodblock.
Reduza o choque usando um pouco de esponja como queijo simulado. Isso pára o carro de saltar tanto quando o braço da alavanca bate para baixo.
O alinhamento dos eixos e montagens é fundamental para reduzir o atrito e o aumento do desempenho.
Reduzir o atrito aplicando Molykote® um lubrificante em pó dissulfeto de molibdênio para os eixos, rodas e mousetrap.
Pegue um CD e o eixo com você para a loja de ferragens se você comprar uma lavadora. Esta maio ajudá-lo a obter o tamanho certo pela primeira vez.
Você pode ver muitos esforços diferentes do aluno no site Desafio do Carro Trap de Mouse.
Aumentar o atrito encerando a corda com cera de vela. Ao encerrar, a corda tem um melhor puxão no eixo.
Aumentar o atrito onde é necessário usando um pneu de borracha ou fita em torno do eixo onde a string é enrolada. A string deve virar o eixo e não deslizar.
Reduza a massa usando um bastão de luz simples para a seção do corpo. A redução da massa também reduz o atrito nos suportes do eixo.
É útil certificar-se de que o seu eixo não está roncando ou então ele se moverá para a esquerda e para a direita.
Use tão pouca massa no carro quanto possível, enquanto ainda torna grande o suficiente para se mover.
Coisas a considerar
- Relação de roda a eixo: Para distância, use rodas grandes e um eixo pequeno. Pense na roda traseira de uma bicicleta - uma pequena engrenagem de acionamento e uma roda grande.
- Inércia: Quanta energia é necessária para começar seu carro?? Um carro mais leve requer menos. Abaixe a massa do seu veículo para a melhor distância.
- Taxa de liberação de energia: Se a energia for liberada lentamente, a energia é usada com mais eficiência, e o carro viajará mais. Uma maneira de diminuir esta versão é alongar o braço da alavanca. Um braço mais longo viaja uma distância maior e permite mais envoltórios de corda ao redor do eixo. O carro irá longe, mas mais lentamente.
- Atrito: Minimizar o atrito no eixo minimizando a área de superfície de contato. Um suporte de aço fino foi usado neste exemplo. No começo, um buraco perfurado por um woodblock foi usado para segurar o eixo. Isso foi abandonado porque a maior área de superfície faz com que o carro use a superação de energia em vez de viajar para a frente.
- Tração: Isto é o que você chama de fricção quando é usado para sua vantagem. Fricção deve ser maximizada quando necessário (onde a corda envolve o eixo e onde as rodas entram em contato com o chão).Escorregar corda ou rodas é igual a energia desperdiçada.
Avisos
Há um limite para a quantidade de energia disponível - o poder da primavera. O carro mostrado é próximo ao máximo. Se o braço da alavanca fosse mais longo, ou as rodas eram maiores, o carro não se moveria! Neste caso, a liberação de energia pode ser "sintonizado" Empurrando as antenas algumas (encurtar a alavanca).
Mousetraps são perigosos. Você poderia quebrar um dedo. Use supervisão de adultos. Você poderia se ferir e você pode dividir a armadilha!
Tenha cuidado ao lidar com ferramentas, corte de madeira ou com qualquer material prejudicial. Você deve sempre ter adulto Supervisão ao trabalhar.
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