İçerik

• Adım atmak
• Yöntem 1/3: Tekerlekleri optimize edin
• Yöntem 2/3: Kasayı ayarlayın
• Yöntem 3/3: Gücü en üst düzeye çıkarın
• İpuçları
• Düşünülmesi gereken şeyler
• Uyarılar

Bu yüzden fizik öğretmeni sizi bir "fare kapanı" ndan bir araba yapmanız için görevlendirdi: mümkün olduğunca uzağa sürmek için fare kapanı yaylı hareketinden güç alan küçük bir araç yaratın, tasarlayın ve inşa edin. Sınıfınızdaki diğer öğrencilerden daha iyi olmak istiyorsanız, arabanızı "arabanızdan" her santimini sıkıştırabilmeniz için olabildiğince verimli hale getirmelisiniz. Doğru yaklaşımla, yalnızca yaygın ev malzemeleri kullanarak arabanızın tasarımını maksimum mesafe için düzene koymak mümkündür. Kendinize çok fazla çaba harcamamak için böyle bir araçtan bir kit de satın alabilirsiniz.

Adım atmak

Yöntem 1/3: Tekerlekleri optimize edin

1. Daha büyük arka tekerlekler kullanın. Büyük tekerlekler, küçük tekerleklerden daha büyük bir dönme ataletine sahiptir. Pratikte bu, yuvarlanmaya başladıklarında durmaları daha zor olduğu anlamına gelir. Bu, büyük tekerlekleri kat edilen mesafenin önemli olduğu yarışmalar için mükemmel kılar - teorik olarak küçük tekerleklerden daha az hızlanırlar, ancak çok daha uzun süre yuvarlanırlar ve genellikle daha büyük bir mesafeyi kaplarlar. Bu nedenle, maksimum mesafe için, tahrik şaftına bağlı tekerlekleri (fare kapağının takılı olduğu, genellikle arka olan) çok büyük yapın.
   • Ön tekerlek biraz daha az önemlidir - büyük veya küçük olabilir. Aracınızın klasik bir drag racer gibi görünmesini sağlamak için büyük arka tekerlekleri ve daha küçük ön tekerlekleri tercih edin.
2. İnce, hafif tekerlekler kullanın. Daha ince tekerlekler daha az sürtünme anlamına gelir ve fare kapanı aracınızla istediğiniz veya ihtiyacınız olan mesafe ise daha fazla yuvarlanabilir. Ayrıca tekerleklerin ağırlığını da hesaba katmak önemlidir - ihtiyaç duyulmayan herhangi bir ağırlık sonunda arabanızı yavaşlatır veya ekstra sürtünmeye neden olur. Ek olarak, geniş tekerleklerin aracın hava direnci üzerinde küçük bir olumsuz etkiye sahip olabileceğine dikkat etmek önemlidir. Bu nedenlerden dolayı, arabanız için mevcut olan en ince, en hafif tekerlekleri kullanmak isteyeceksiniz.
   • Eski CD'ler veya DVD'ler bu amaç için oldukça iyi çalışır - büyük, ince ve son derece hafiftirler. Bu durumda, CD'nin ortasındaki deliği azaltmak için bir rondela kullanılabilir (aksın daha iyi oturmasını sağlamak için).
   • Eski bir vinil kaydına erişiminiz varsa (bir döner tabla için), bunlar da son derece iyi çalışır, ancak en küçük fare kapanları için çok ağır olabilirler.
3. Dar bir arka aks kullanın. Arkadan çekişli bir araba olacağını varsayarsak, arka aksı her çevirdiğinizde arka tekerlekler dönecektir. Arka aksınız son derece küçükse, fare kapanı arabanız aynı uzunluktaki halat için daha geniş olduğundan daha fazla kez dönebilir. Bu, arka tekerleklerinizi daha sık döndürmek anlamına gelir, bu da daha büyük bir mesafe anlamına gelir! Bu nedenle, aksınızı mevcut en ince malzemeden yapmak mantıklı bir fikirdir ve bu, şasi ve tekerleklerin ağırlığını hala destekleyebilir.
   • Dar ahşap dübeller burada iyi ve kolayca bulunabilen bir seçimdir. İnce metal çubuklara erişiminiz varsa, bunlar daha da iyidir - yağlandığında genellikle daha az sürtünme sağlarlar.
4. Tekerleklerin kenarlarını pürüzlendirerek çekiş gücü yaratın. Tuzak kapandığında tekerlekler yerde kayarsa, enerji boşa harcanır - fare kapanı tekerlekleri döndürür, ancak fazladan mesafe almazsınız. Arabanıza bu olursa, arka tekerleklere hammadde eklemek çekişini artırabilir. Ağırlığınızı düşük tutmak için, yalnızca tekerleklerin uçlarına biraz kavrama sağlamak için gerektiği kadar kullanın, daha fazlasını kullanmayın. Bazı uygun malzemeler şunlardır:
   • Elektrik bandı
   • Lastik bantlar
   • Kırık balonlar
   • Ek olarak, başlangıç ​​çizgisinde arka tekerleklerin altındaki bir zımpara kağıdı, otomobil hareket etmeye başlarsa (büyük olasılıkla savrulma olduğunda) savrulmayı azaltabilir.

Yöntem 2/3: Kasayı ayarlayın

1. Mümkün olan en hafif kasayı oluşturun. Her şeyden önce arabanız hafif olmalıdır. Arabanızın kütlesi ne kadar küçükse, o kadar iyidir - aracınızın şasisinden tıraş edebileceğiniz her gram veya miligram onu ​​biraz daha ileri götürür. Kasa için, fare kapanı ve tekerlek akslarınızı yerinde tutmak için gerekenden başka ekstra malzeme kullanmaya çalışmayın. Boşalan alan görürseniz, kaldırmayı deneyin veya eğer imkansızsa, ağırlığı azaltmak için elektrikli matkapla delin. Ayrıca kasanız için mümkün olan en hafif malzemeye ihtiyacınız var. İşte uygun olabilecek birkaç örnek:
   • Balsa ağacı
   • Sert plastik tabaklar
   • İnce, hafif metal levhalar (alüminyum / kalay çatı kaplaması vb.)
   • Oyuncaklar inşa etmek (K’NEX, Lego vb.)
2. Şasiyi uzun ve dar yapın. İdeal olarak, otomobil aerodinamik olmalıdır - yani gideceği yönde mümkün olduğunca küçük bir alana sahip olmalıdır. Bunu bir ok, sürat teknesi, uçak veya mızrakla karşılaştırın - maksimum verimlilik düşünülerek tasarlanan bir araç, sürüklemeyi en aza indirmek için neredeyse her zaman uzun, ince bir şekle sahip olacaktır. Fare kapanı arabanızın amaçları doğrultusunda, bu, şasinizin hem yatay hem de dikey olarak dar olması gerektiği anlamına gelir (ancak şasiyi fare kapanı'ndan daha dar yapmak zor olacaktır).
   • Arabanıza mümkün olan en dar ve en küçük profili vererek sürüklemeyi en aza indirmeyi unutmayın. Yerde durun ve arabanızın profilini gereksiz yere büyük yapan şasi parçalarını görmek için arabanıza önden bakın.
3. Mümkün olduğunca çivi yerine yapıştırıcı kullanın. Mümkün olduğunca arabanızın tasarımında çivi, iğne veya diğer ağır malzemeler yerine yapıştırıcı kullanmaya çalışın. Örneğin, fare kapanı kasaya takmak için yalnızca birkaç küçük tutkal noktası kullanmanız gerekir. Genel olarak, yapıştırıcı, gereksiz ağırlık ekleyebilen tırnaklar kadar iyi tutar. Süper yapıştırıcı kullanın, okul tutkalı değil, çünkü ikincisi çok iyi tutunmayacaktır.
   • Tutkalın bir diğer avantajı da genellikle arabanızın hava direncini etkilememesidir. Öte yandan, bir çivinin herhangi bir ucu kasanızdan çıkıyorsa, Yapabilmek küçük bir etkisi var.
4. Kasanızın yapısal bütünlüğünü aklınızda bulundurun. Fare kapanı arabanızın şasisini ne kadar hafif ve ince yapabileceğinize gelince tek sınırlayıcı faktör kırılganlığıdır - eğer araba çok hafifse, fare kapanı kapatma eylemi o kadar kırılgan hale gelebilir ki fare kapanı arabayı kırabilir. Maksimum mesafeye ulaşmak ve arabanızı dengesiz yapmak arasındaki hassas denge, doğru yapmak için oldukça zor olabilir, ancak denemeler yapmak için cesur olun. Fare kapanı muhtemelen asla kırılmayacaktır, bu nedenle ekstra şasi malzemeniz olduğu sürece hata yapmakta özgürsünüz.
   • Balsa ağacı gibi ekstra kırılgan bir malzeme kullanıyorsanız ve kasanızı bir arada tutmakta zorlanıyorsanız, kasanın altına daha sağlam bir malzemeden (metal veya plastik gibi) küçük bir şerit eklemeyi düşünün. Bu, arabanın yapısal mukavemetini arttırır ve hava direncindeki ve ağırlığındaki değişikliği sınırlar.

Yöntem 3/3: Gücü en üst düzeye çıkarın

1. Kaldıraç oranını artırmak için fare kapağınıza uzun bir "kol" verin. Çoğu fare kapanı arabası şu şekilde çalışır: fare kapanı 'kurulur', fare kapanı koluna bağlı bir halat tekerlek akslarından birinin etrafına dikkatlice sarılır ve tuzak kapandığında tuzağın sallanan kolu enerjisini tekerleklerin dönmesini sağlamak için aks. Mandarın kolu oldukça kısa olduğu için, araba dikkatlice yapılmazsa kayışı çok hızlı çekerek tekerleklerin kaymasına ve enerji israfına neden olabilir. Daha yavaş, daha dengeli bir çekme için, kaldıraç görevi görmek üzere kola uzun bir çubuk takın, ardından kolun kendisine değil, ipin ucunu ona bağlayın.
   • Kolunuz için doğru malzemeyi kullanmanız önemlidir. Sap, ipin gerilimi altında hiç bükülmemelidir - bu, enerjinin boşa harcandığı anlamına gelir. Birçok kılavuz, sağlam ancak hafif bir kaldıraç için metalle güçlendirilmiş sağlam balsa yapıları veya balsa önermektedir.
2. Tuzağı olabildiğince ileriye yerleştirin. Tuzağın arka tekerlekleri sürdüğünü varsayarak, fare kapanı ön tekerleklere dokunmadan kasaya mümkün olduğunca ileriye yerleştirin. Mandar ile tekerlekler arasındaki mesafe ne kadar büyükse, o kadar iyidir - daha fazla mesafe, ağ için aksın etrafına daha fazla ip sarabileceğiniz anlamına gelir biraz daha yavaş ve sabit çekme gücü.
3. Hareketli parçalarda minimum sürtünme olduğundan emin olun. Maksimum mesafe için, mümkün olduğunca fare kapanın gücünü kullanmak istersiniz. Bu, sürtünme arabanızın noktalarının birbirine karşı kaydığı yüzeylerinde. Arabanın olabildiğince yumuşak bir şekilde "hareket etmesi" için arabanın hareketli parçaları arasındaki temas noktalarını iyi yağlanmış tutmak için WD-40, dikiş makinesi yağı veya benzer bir ürün gibi hafif bir yağlayıcı kullanın.
   • Bir fare kapanı arabasına ilişkin tüm yapı açıklamaları, aksın böyle bir araçta birincil sürtünme kaynağı olduğunu gösterir. Aks üzerindeki sürtünmeyi en aza indirmek için, şasiyle buluştuğu her aksa biraz yağlayıcı sürün veya püskürtün ve mümkünse tekerlekleri ileri geri kaydırarak temas noktasında çalıştırın.
4. Mümkünse, mümkün olan en güçlü fare kapanı kullanın. Genellikle tüm öğrenciler bu görev için aynı fare kapanı kullanmak zorunda kalacaklar, böylece her araba aynı güce sahip olacak. Ancak, bu sınırlamaya sahip değilseniz, bulabileceğiniz en güçlü fare kapanı kullanın! Fare kapanları gibi daha büyük tuzaklar, temel fare tuzaklarından çok daha fazla güç sağlar, ancak aynı zamanda daha sağlam yapılar gerektirir ve kapandıklarında arabayı kırabilirler, bu nedenle şasinizi ve / veya akslarınızı güçlendirmeniz ve ayarlamanız gerekebilir.
   • Sıçan tuzaklarının ve diğer büyük kemirgen tuzaklarının parmaklarınızı kolayca kırabileceğini unutmayın; bu nedenle, kapanın şaftınıza takılı olduğundan ve serbestçe kapanamadığından emin olsanız bile, kenardaki tuzakları tutun.

İpuçları

• Destek milinin tahrik miline temas eden alanını en aza indirerek mil üzerindeki sürtünmeyi azaltın. İnce çelik şaftlar için bir destek, bir kütüğün içinden açılan bir delikten daha az sürtünmeye sahiptir.
• Peynirin olduğu bölgeye bir parça sünger koyarak şokları azaltın. Bu, kol aşağı katlandığında arabanın çok fazla zıplamasını önler.
• Aks ve süspansiyon hizalaması, sürtünmeyi azaltmak ve performansı artırmak için kritik öneme sahiptir.
• Bir yıkayıcı satın alırsanız, bir CD ve dingili yanınıza nalbur dükkanına götürün. Bu, ilk seferde doğru bedeni alma şansınızı artırır.
• "Fare Kapanı Araba Yarışması" web sitesinde birçok farklı öğrenci projesini görebilirsiniz.
• Halatı mum ile cilalayarak sürtünmeyi artırın. Cilalanarak halatın şafta daha iyi çekilmesi sağlanır.
• İpin sarıldığı milin etrafında lastik bant veya bant kullanarak gerektiğinde sürtünmeyi artırın. Halat şaftı döndürmeli ve kaymamalıdır.
• Üstyapı olarak basit bir ışık çubuğu kullanarak kütleyi azaltın. Azaltılmış kütle aynı zamanda aks krikolarındaki sürtünmeyi de azaltır.
• Aksınızın sallanmamasını veya sola ve sağa hareket etmesini sağlamak faydalıdır.
• Arabayı hareket ettirecek kadar büyük hale getirirken mümkün olduğunca az kütle kullanın.

Düşünülmesi gereken şeyler

• Tekerlek / aks oranı: Mesafe için büyük tekerlekler ve küçük bir aks kullanın. Bir bisikletin arka tekerleğini düşünün; küçük bir sürücü ve büyük bir tekerlek.
• Yavaşlık: Arabanızı çalıştırmak için ne kadar enerji gerekiyor? Daha hafif bir arabanın daha azına ihtiyacı vardır. En büyük mesafe için aracınızın kütlesini azaltın.
• Enerji salımı: Enerji yavaşça salındığında, güç daha verimli kullanılır ve araç daha ileri gidecektir. Bu serbest bırakmayı yavaşlatmanın bir yolu, kaldıraç kolunu uzatmaktır. Daha uzun bir kol daha büyük bir mesafe kat eder ve aks çevresinde daha fazla ip oluşturur. Araba devam ediyor ama daha yavaş.
• Sürtünme: Temas alanını en aza indirerek şaft üzerindeki sürtünmeyi en aza indirin. Bu örnekte ince bir çelik dirsek kullanılmıştır. Başlangıçta, külleri tutmak için bir kütüğün içinden bir delik açıldı. Bu ihmal edildi çünkü artan yüzey alanı arabanın ileri hareket etmek yerine sürtünmenin üstesinden gelmek için enerji kullanmasına izin veriyor.
• Çekiş: Bu, sizin yararınıza kullandığınız sürtüşmedir. Sürtünme, gerektiğinde (halatın aksın etrafına sardığı ve tekerleklerin zemine temas ettiği yerde) maksimize edilmelidir. Kayan halatlar veya tekerlekler boşa harcanan enerjiye eşittir.

Uyarılar

• Mevcut enerji miktarının bir sınırı vardır: yayın gücü. Resimdeki araba maksimuma yakın. Kaldıraç kolu daha uzun olsaydı veya tekerlekler daha büyük olsaydı, araba hiç hareket etme! Bu durumda, enerji çıkışı antenleri hafifçe iterek (kolu kısaltarak) "ayarlanabilir".
• Fare kapanları tehlikelidir. Bir parmağınızı kırabilirsiniz. Her zaman bir yetişkin gözetiminde bulundurun. Yaralanabilirsiniz ve düşme kırılabilir!
• Aletlere, odun kesmeye veya herhangi bir zararlı malzemeye dikkat edin. Orada emin ol her zaman yetişkin gözetimi, proje üzerinde çalıştığınız zamandır.