بنابراین معلم علوم شما به شما یک کلاس می دهد تا یک "ماشین موش تله" بسازید ، یعنی ساخت و طراحی وسیله نقلیه کوچکی که از حرکت تند تله موش نیرو می گیرد تا ماشین بتواند تا آنجا که ممکن است حرکت کند. اگر می خواهید از همکلاسی های خود بهتر عمل کنید ، باید ماشین خود را تا حد ممکن کارآمد کنید تا دورترین فاصله را طی کند. با رویکرد مناسب ، می توانید با استفاده از ابزارهای ساده در خانه ، طرح های دقیق خودرو را ترسیم کنید تا به حداکثر فاصله برسید.
گام
روش 1 از 3: بهینه سازی چرخ های خودرو
مرحله 1. از چرخ عقب بزرگ استفاده کنید
چرخ های بزرگ اینرسی چرخشی بیشتری نسبت به چرخ های کوچک دارند. از نظر عملی ، هنگامی که چرخها شروع به چرخیدن می کنند ، توقف آنها سخت تر خواهد بود. بنابراین چرخ های بزرگتر برای مسابقات مسافت مناسب هستند - از لحاظ تئوری ، آنها کندتر از چرخ های کوچکتر شتاب می گیرند ، اما بیشتر می چرخند و مسافت های طولانی تری را طی می کنند. بنابراین ، برای حداکثر فاصله ، چرخ بسیار بزرگ را روی محور فرمان (جایی که تله موش وصل شده است ، که معمولاً عقب است) قرار دهید.
چرخ جلو واقعاً مهم نیست - می تواند بزرگ یا کوچک باشد. برای اینکه ظاهر آن شبیه یک ماشین مسابقه باشد ، ممکن است بخواهید چرخ های بزرگ را در پشت و چرخ های کوچکتر را در جلو قرار دهید
مرحله 2. از یک چرخ نازک و سبک استفاده کنید
وزن را روی چرخ ها نگذارید - بارهای غیر ضروری قطعا سرعت خودرو را کاهش می دهد یا باعث اصطکاک می شود. علاوه بر این ، چرخ های پهن به دلیل مقاومت هوا می توانند تأثیر منفی بر یدک کشی داشته باشند. بنابراین ، بهتر است از باریک ترین و سبک ترین چرخ ها برای خودرو استفاده کنید.
- سی دی ها یا دی وی دی های قدیمی به اندازه کافی خوب برای این منظور عمل می کنند - بزرگ ، نازک و بسیار سبک. از نظر سازگاری ، می توان از دوشاخه های لوله برای کاهش اندازه سوراخ در مرکز CD (متناسب با محور) استفاده کرد.
- اگر سوابق وینیل دارید ، می توانید از آنها نیز استفاده کنید ، اگرچه ممکن است برای یک تله موش بسیار کوچک بسیار سنگین باشند.
مرحله 3. از یک محور عقب کوچک استفاده کنید
فرض کنید ماشین شما خودرویی است که به چرخ های عقب متکی است. هر بار که محور عقب می چرخد ، چرخ عقب نیز می چرخد. اگر محور عقب بسیار نازک باشد ، ماشین تله موش شما می تواند در مسافت یکسان سریعتر از محور عقب پهن تر حرکت کند. وقتی چرخ عقب بیشتر بچرخد ، مسافت طی شده نیز بیشتر خواهد بود. بنابراین ، بسیار عاقلانه است که محور را از نازک ترین ماده بسازید اما هنوز بتوانید وزن قاب و چرخ ها را تحمل کنید.
رولپلاک های کوچک انتخاب بسیار خوبی هستند و به راحتی می توانید آنها را تهیه کنید. اگر میله های فلزی دارید ، این حتی بهتر است - وقتی روغن کاری می شوند ، معمولاً خیلی راحت نمی مالند
مرحله 4. با افزودن لبه ها به چرخ ، کشش ایجاد کنید
اگر در حالی که تله در حال چسبیدن است ، چرخ لغزید ، انرژی هدر می رود - تله موش باعث چرخاندن چرخ می شود. با این حال ، به دلیل سر خوردن ، ماشین شما به فاصله مورد نظر نمی رسد. بنابراین ، افزودن مواد ایجاد کننده اصطکاک به چرخ عقب ، خطر لغزش را کاهش می دهد. برای اینکه وزن زیادی روی آن وارد نشوید ، به اندازه لازم از مواد القایی برای گرفتن کمی استفاده کنید و نه بیشتر. این مواد عبارتند از:
- چسب برقی
- لاستیک
- بادکنک لاستیکی که ترکیده است
- علاوه بر این ، قرار دادن کاغذ سنباده در زیر چرخ ها در ابتدای حرکت ، خطر لغزش هنگام شروع حرکت خودرو را کاهش می دهد (یعنی زمانی که خطر لغزش مکرر وجود دارد).
روش 2 از 3: تنظیم قاب اتومبیل
مرحله 1. قاب را تا حد امکان سبک کنید
مهمتر از همه ، ماشین شما باید سبک باشد. هرچه وزن خودرو شما کمتر باشد ، بهتر است - هر گرم یا میلی گرم که می توانید از قاب ماشین خود بردارید ، باعث می شود ماشین شما بیشتر و بیشتر پیش برود. سعی کنید مواد چارچوبی غیر از مواد مورد نیاز تله موش و محور موجود اضافه نکنید. اگر قطعه ای را دیدید که کار نمی کند ، آن را بردارید یا در صورت امکان ، با یک مته سوراخ کنید تا وزن کم شود. همچنین می توانید از سبک ترین مواد برای قاب خودرو استفاده کنید. موارد زیر مواد مناسب هستند:
- چوب بالسا
- ورق پلاستیکی سخت
- صفحه فلزی نازک و سبک (آلومینیوم ، روی سقف و غیره)
- ساخت اسباب بازی (K'NEX ، Lego و غیره)
مرحله 2. یک قاب بلند و کوچک بسازید
در حالت ایده آل ، شما می خواهید ماشین دارای شکل آیرودینامیکی باشد - به این معنی که خودرو دارای کمترین سطح در قسمتی است که در حال حرکت است. مانند یک تیر ، یک قایق بلند ، یک هواپیما یا نیزه ، وسیله نقلیه ای که برای حداکثر کارایی طراحی شده است همیشه دارای شکل باریک و بلند است تا اصطکاک را در برابر مقاومت هوا به حداقل برساند. برای یک ماشین تله موش ، شما باید قاب ماشین را کوچک بسازید (اگرچه ساخت قاب کوچکتر از خود تله موش دشوار خواهد بود) و همچنین باریک به صورت عمودی.
به یاد داشته باشید ، برای به حداقل رساندن لغزش ، باید سعی کنید مشخصات ماشین خود را تا حد امکان باریک و کوچک کنید. سعی کنید اتومبیل خود را روی زمین بگذارید و از جلو به خودرو خود نگاه کنید تا نمای واضح تری از قسمت های بزرگ خودرو مشاهده کنید
مرحله 3. تا جای ممکن از چسب به جای میخ استفاده کنید
در صورت امکان ، به جای استفاده از میخ ، چوب چسب یا سایر اشیاء سنگین ، روی طرح خودرو خود چسب بزنید. برای مثال ، فقط کافی است از مقدار کمی چسب برای چسباندن تله موش به قاب استفاده کنید. به طور کلی ، چسب به اندازه ناخن ها کار می کند ، در حالی که ناخن ها وزن غیر ضروری را روی آن قرار می دهند.
مزیت دیگر چسب این است که معمولاً روی مقاومت باد خودرو تأثیر نمی گذارد. در همین حال ، اگر نوک میخ از قاب خودرو بیرون بیاید ، این باعث ایجاد اثر جزئی می شود
مرحله 4. همیشه یکپارچگی ساختاری قاب خودرو را در نظر داشته باشید
تنها عامل محدود کننده در مورد ساخت قاب سبک و نازک خودرو ، شکنندگی آن است - اگر قاب بسیار سبک باشد ، قاب آنقدر شکننده خواهد شد که ضربه محکم و ناگهانی از تله موش به خودرو آسیب می رساند. دقت در متعادل کردن کارایی برای دستیابی به حداکثر فاصله با تثبیت خودرو کاملاً دشوار خواهد بود. با این حال ، از آزمایش نترسید. تله موش به ندرت می شکند ، بنابراین تا زمانی که مواد قاب زیادی دارید ، آزادی انجام اشتباهات را دارید.
اگر از مواد بسیار شکننده ای مانند چوب بالسا استفاده می کنید و در چسباندن قاب با یکدیگر مشکل دارید ، مواد محکم تری مانند فلز یا پلاستیک را به قسمت زیرین قاب اضافه کنید. با این کار استحکام ساختاری خودرو را افزایش داده و تغییرات مقاومت و وزن آن را به حداقل رسانده اید
روش 3 از 3: به حداکثر رساندن قدرت خودرو
مرحله 1. به تله موش یک "بازوی" بلند بدهید تا اهرم آن را افزایش دهید
اکثر اتومبیل های تله موش به شرح زیر عمل می کنند: تله موش "راه اندازی شده" ، طنابی که به تله بسته شده است با دقت روی یکی از محورهای چرخ پیچیده می شود ، و هنگامی که دستگاه متصل می شود ، بازوی تله شناور قدرت را به محور می فرستد. برای چرخاندن چرخ ها از آنجا که بازوی تله کاملاً کوتاه است ، خودرویی که با دقت ساخته نشده باشد ، خیلی سریع روی طناب می کشد و باعث لغزش چرخ ها و از دست دادن قدرت می شود. برای کشش آهسته تر و محکم تر ، سعی کنید یک آهن بلند را به بازو وصل کنید که به عنوان یک اهرم عمل می کند ، و سپس سعی کنید انتهای طناب را به جای بستن آن به بازو ، به آهن ببندید.
از مواد مناسب به عنوان اهرم استفاده کنید. اهرم به دلیل کشش طناب نباید به هیچ عنوان خم شود - در این حالت ، قدرت هدر می رود. بسیاری از راهنماها ساختار محکم تری از بالسا یا پایه های بالسا با آهن اضافی را برای یک اهرم محکم اما سبک توصیه می کنند
مرحله 2. تله را تا آنجا که ممکن است قرار دهید
فرض کنید که تله چرخ عقب را بچرخاند. شما می خواهید تله موش دور از قاب قرار گیرد تا به چرخ های جلو برخورد نکند. هرچه فاصله بین تله و چرخ بیشتر باشد ، بهتر است - فاصله بیشتر به این معنی است که می توانید طناب بیشتری را در اطراف محور بکشید تا کشش کندتر و قدرت بیشتری داشته باشد.
مرحله 3. از اصطکاک حداقلی در قسمت های متحرک خودرو اطمینان حاصل کنید
برای حداکثر فاصله ، می خواهید تقریباً 100 درصد از قدرت تله موش خود را استفاده کنید. این بدان معناست که شما باید "اصطکاک" سطوح اتومبیل هایی را که به یکدیگر می لغزند کاهش دهید. از یک روان کننده ملایم مانند WD 40 ، گریس خودرو یا محصولات مشابه استفاده کنید تا نقاط تماس بین قسمت های متحرک خودرو روغن کاری شود تا خودرو تا حد امکان "روان" حرکت کند.
بسیاری از کتابچه های راهنمای تولید ماشین تله موش ، محور را به عنوان منبع اصلی اصطکاک در خودروهای تله موش معرفی می کنند. برای به حداقل رساندن اصطکاک محور ، مقدار کمی روان کننده را روی هر محور متصل به قاب بمالید یا اسپری کنید. سپس ، در صورت امکان ، زمین مشترک را با چرخاندن جلو و عقب چرخ ها آزمایش کنید
مرحله 4. از قوی ترین تله موش استفاده کنید
در بیشتر مواقع ، برای ساختن ماشین تله موش ، همه دانش آموزان ملزم به استفاده از تله موش با اندازه یکسان هستند تا هر اتومبیل از قدرت یکسانی برخوردار باشد. با این حال ، در صورت مجاز بودن ، از تله هایی استفاده کنید که قدرت بیشتری نسبت به تله های معمولی دارند! تله های بزرگتر ، مانند تله موش فاضلاب ، قدرت بیشتری نسبت به تله موش معمولی ارائه می دهند. اما این تله همچنین مستلزم ساخت قاب محکم تری است. در غیر این صورت ، این تله می تواند ماشین را در هنگام زنجیر زدن نابود کند. برای مطابقت باید قاب و محور خودرو را تقویت کنید.
به خاطر داشته باشید که تله های فاضلاب و سایر تله های بزرگ جوندگان می توانند انگشتان دست را بشکنند. بنابراین ، مراقب باشید ، حتی وقتی مطمئن هستید که تله قبلاً به محور متصل شده است و به راحتی نمی چسبد
نکات
- اگر طناب در اطراف محور پیچیده شود ، ممکن است حرکت برای خودرو مشکل باشد. افزودن یک پیوند بزرگ بر روی فرمان می تواند کشش را افزایش دهد. در برخی از تصاویر یک سیم پیچ لاستیکی روی محور وجود دارد که به عنوان یک "چرخ دنده" عمل می کند و از لغزش طناب جلوگیری می کند.
- با استفاده از اهرم بلندتر بازوی تله موش را تا آنجا که ممکن است باز کنید. انتهایی که مسافت بیشتری را طی می کند ، کارکرد بهتر حلقه طناب روی چرخ را آسان می کند. آنتن رادیوی آسیب دیده می تواند به عنوان اهرم استفاده شود. هر چیزی که طولانی ، سبک و بسیار انعطاف پذیر باشد می تواند به عنوان اهرم استفاده شود.
- با به حداقل رساندن سطح پشتیبان در تماس با محور فرمان ، اصطکاک را در محور کاهش دهید. تکیه گاه های محور ساخته شده از فولاد نازک اصطکاک کمتری نسبت به سوراخ های ایجاد شده در بلوک های چوبی دارند.
- با استفاده از یک اسفنج کوچک که مانند طعمه پنیر عمل می کند ، ضربه را کاهش دهید. با این کار بازوی اهرم با ضربه محکم و ناگهانی پرش خودرو را کاهش می دهد.
- تنظیم خطوط محور و یاطاقان برای کاهش اصطکاک و بهبود عملکرد ضروری است.
- با استفاده از روان کننده پودری Molykote® بر اساس دی سولفید مولیبدن در محورها ، چرخ ها و چشمه های تله موش اصطکاک را کاهش دهید.
- در صورت خرید کرکره ، سی دی و محور را به فروشگاه سخت افزار ببرید. "ممکن است" به اندازه مناسب در اولین بار کمک کند.
شما می توانید تلاش های دانش آموزان را در وب سایت Challenge Mouse Trap Car مشاهده کنید.
- با اپیلاسیون طناب با استفاده از شمع روشن ، اصطکاک را افزایش دهید. با ارائه موم ، طناب کشش بهتری روی محور دارد.
- در صورت لزوم اصطکاک را با استفاده از لاستیک یا نوار چسب افزایش دهید یا چسب را در محوری که طناب در آن پیچ خورده است بمالید. طناب محور را می چرخاند و لغزش نمی کند.
- با استفاده از چوب های سبک برای قسمت های بدن موبی ، جرم را کاهش دهید. کاهش جرم همچنین اصطکاک روی تکیه گاه های محور را کاهش می دهد.
چیزهایی که باید بدانید
- نسبت چرخ به محور: برای مسافت ، از یک چرخ بزرگ و یک محور کوچک استفاده کنید. چرخ عقب دوچرخه را تصور کنید ؛ چرخ دنده های کوچک و چرخ های بزرگ.
- اینرسی: چقدر نیرو برای راه اندازی ماشین لازم است؟ خودروهای سبک تر به قدرت کمتری نیاز دارند. جرم وسیله نقلیه خود را در بهترین فاصله کاهش دهید.
- میزان انتشار انرژی: اگر انرژی به آهستگی آزاد شود ، قدرت به طور مثرتری مصرف می شود و خودرو بیشتر جلو می رود. یکی از راههای کند کردن این رهاسازی ، بلند کردن بازوی اهرم است. بازوی بلندتر بیشتر حرکت می کند و فضای بیشتری برای قرقره طناب در اطراف محور باقی می گذارد. ماشین بیشتر ، اما کندتر حرکت می کند.
- اصطکاک: اصطکاک روی محور را با به حداقل رساندن ناحیه تماس به حداقل برسانید. براکت های ساخته شده از فولاد نازک به عنوان مثال استفاده می شود. در ابتدا ، یک سوراخ در بلوک چوبی که برای نگه داشتن محور استفاده می شود ، ایجاد می شود. سپس ، به دلیل مساحت بیشتر ، خودرو به جای حرکت از انرژی برای مقابله با اصطکاک استفاده می کند.
- کشیدن: این همان چیزی است که هنگام اصطکاک به عنوان یک مزیت استفاده می شود. اصطکاک باید در جایی که نیاز است به حداکثر برسد (جایی که طناب در اطراف محور پیچیده شده و جایی که چرخ با زمین برخورد می کند). لغزش طناب یا چرخ باعث هدر رفتن قدرت می شود.
هشدار
- محدودیتی در میزان قدرت موجود وجود دارد. یعنی قدرت در خودرویی که نمونه آن در حال حاضر نمونه ای است که تقریباً حداکثر کارایی را بدست می آورد. اگر اهرمها بلندتر یا چرخها بزرگتر بودند ، ماشین "اصلاً حرکت نمی کرد!" در این حالت ، قدرت آزاد شده را می توان با فشار دادن آنتن به داخل (کوتاه شدن اهرم) "چرخاند".
- تله موش بسیار خطرناک است. می توانید انگشت خود را بشکنید. از یک بزرگسال کمک بخواهید. شما می توانید آسیب ببینید و همچنین می توانید تله ها را بشکنید!
- هنگام استفاده از ابزار ، خرد کردن چوب یا هنگام استفاده از مواد خطرناک مراقب باشید. همیشه هنگام کار باید از یک بزرگسال کمک بخواهید.
