Tātad, jūsu dabaszinību skolotājs ir devis jūsu klasei klasisko uzdevumu “peļu slazda automašīna”: izgatavot, projektēt un izgatavot nelielu transportlīdzekli, ko darbina peļu slazda, lai jūsu automašīna varētu pēc iespējas vairāk ceļot. Ja vēlaties iznākt priekšā visiem pārējiem jūsu klases skolēniem, jums ir jāpadara automašīna pēc iespējas efektīvāka, lai jūs varētu izspiest katru pēdējo collu no savas automašīnas. Izmantojot pareizo pieeju, ir iespējams racionalizēt automašīnas dizainu maksimālajam attālumam, izmantojot tikai parastos mājas materiālus. Jūs varat arī iegādāties peļu slazda automašīnas komplektu no jebkura amatniecības veikala un izlaist jautājumu, vai tas darbosies.
Soļi
1. metode no 3: riteņu optimizācija
1. darbība. Izmantojiet lielus aizmugurējos riteņus
Lieliem riteņiem ir lielāka rotācijas inerce nekā maziem riteņiem. Praksē tas nozīmē, ka, tiklīdz viņi sāk ripot, viņiem ir grūtāk pārtraukt ripot. Tādējādi lielie riteņi ir lieliski piemēroti sacensībām, kas balstītas uz attālumu - teorētiski tie paātrināsies ātrāk nekā mazāki riteņi, taču tie ripos daudz ilgāk un kopumā nobrauks lielāku attālumu. Tātad, lai sasniegtu maksimālu attālumu, padariet riteņus uz piedziņas ass (to, pie kura ir piesaistīts peļu slazds, kas parasti ir aizmugurējais).
Priekšējais ritenis ir nedaudz mazāk svarīgs - tas var būt liels vai mazs. Lai iegūtu klasisku dragreisa izskatu, jums vajadzēs lielus riteņus aizmugurē un mazākus priekšā
2. solis. Izmantojiet plānus, vieglus riteņus
Plānākiem riteņiem ir mazāka berze, un tie var iet tālāk, ja attālums ir tāds, kādu vēlaties vai vajag ar peļu slazdotāju. Ir svarīgi ņemt vērā arī pašu riteņu svaru - jebkurš nevajadzīgs svars galu galā palēninās automašīnas darbību vai radīs papildu berzi. Turklāt ir vērts atzīmēt, ka platie riteņi gaisa pretestības dēļ var pat nedaudz negatīvi ietekmēt automašīnas pretestību. Šo iemeslu dēļ jūs vēlaties izmantot plānākos, vieglākos riteņus, kas pieejami jūsu automašīnai.
- Šim nolūkam vecie kompaktdiski vai DVD darbojas diezgan labi - tie ir lieli, plāni un ļoti viegli. Šādā gadījumā var izmantot santehnikas paplāksni, lai samazinātu urbuma izmēru kompaktdiska vidū (lai labāk atbilstu asij).
- Ja jums ir pieejams vecs vinils, tie arī darbojas ļoti labi, lai gan tie var būt pārāk smagi mazākajiem peļu slazdiem.
3. solis. Izmantojiet šauru aizmugurējo asi
Pieņemot, ka jūsu automašīna ir aizmugurējo riteņu piedziņas automašīna, katru reizi, kad pagriežas aizmugurējā ass, pagriežas aizmugurējie riteņi. Ja jūsu aizmugurējā ass ir ārkārtīgi izdilis, jūsu peļu slazda automašīna to varēs pagriezt vairāk reižu par tādu pašu auklas garumu, nekā tad, ja tā būtu platāka. Tas nozīmē pagriezt aizmugurējos riteņus vairāk reizes, kas nozīmē lielāku attālumu! Šī iemesla dēļ ir saprātīga ideja izgatavot savu asi no visizcilākā pieejamā materiāla, kas joprojām var izturēt rāmja un riteņu svaru.
Šauri koka dībeļu stieņi šeit ir lieliska, viegli pieejama izvēle. Ja jums ir pieejami plāni metāla stieņi, tie ir vēl labāki - eļļojot, tiem parasti ir mazāka berze
4. solis. Izveidojiet vilci, norādot riteņu berzes malas
Ja riteņi slīd pret zemi, kad tiek izvilkts slazds, tiek tērēta enerģija - peļu slazds darbojas, lai riteņi grieztos, bet jūs nesaņemat nekādu papildu attālumu. Ja tas notiek ar jūsu automašīnu, berzes izraisoša materiāla pievienošana aizmugurējiem riteņiem var samazināt to slīdēšanu. Lai samazinātu svara prasības, izmantojiet tikai tik daudz, cik nepieciešams, lai riteņu galiem būtu saķere un nebūtu papildu. Daži piemēroti materiāli ir:
- Elektriskā lente
- Gumijas lentes
- Uzpūsta balona gumija
- Turklāt smilšpapīra gabala novietošana zem aizmugurējiem riteņiem pie starta līnijas var samazināt slīdēšanu, kad automašīna sāk kustēties (kad tas ir visdrīzāk).
2. metode no 3: rāmja pielāgošana
1. solis. Izveidojiet pēc iespējas vieglāku rāmi
Pirmkārt, jūsu automašīnai jābūt vieglai. Jo mazāka ir jūsu automašīnas masa, jo labāk - katrs grams vai miligrams, ko varat noskūt no automašīnas rāmja, atrodas nedaudz tālāk, ja jūsu peļu slazds varēs stumt jūsu automašīnu. Centieties, lai nebūtu papildu rāmja materiāla, kas nepārsniedz to, kas nepieciešams, lai jūsu peļu slazds un riteņu asis būtu vietā. Ja uz rāmja redzat izšķērdētu vietu, mēģiniet to noņemt vai, ja tas nav iespējams, izveidojiet caurumus ar urbi, lai samazinātu tā svaru. Jūs arī vēlaties rāmim izmantot pēc iespējas vieglāku materiālu. Šeit ir tikai daži piemēroti:
- Balsa koks
- Cietās plastmasas loksnes
- Plānas, vieglas metāla loksnes (alumīnija/skārda jumta seguma materiāls utt.)
- Būvniecības rotaļlietas (K'NEX, Lego utt.)
Solis 2. Padariet rāmi garu un šauru
Ideālā gadījumā jūs vēlaties, lai jūsu automašīna tiktu veidota aerodinamiski - lai tā parādītu pēc iespējas mazāku virsmas laukumu braukšanas virzienā. Tāpat kā bultiņai, garajai laivai, lidmašīnai vai šķēpam, transportlīdzeklim, kas veidots, ņemot vērā maksimālu efektivitāti, gandrīz vienmēr būs gara, izdilis forma, lai samazinātu pretestību pret gaisa pretestību. Jūsu peļu slazdu automašīnai tas nozīmēs padarīt rāmi gan šauru (lai gan būs grūti iegūt rāmi šaurāku par pašu peļu slazdu), gan vertikāli izdilis.
Atcerieties, ka, lai samazinātu pretestību, jūs cenšaties savai automašīnai piešķirt pēc iespējas šaurāku un mazāko profilu. Mēģiniet nolaisties uz zemes un paskatīties uz savu automašīnu no priekšpuses, lai pamanītu rāmja gabalus, kas padara jūsu automašīnas profilu nevajadzīgi lielu
Solis 3. Kad vien iespējams, naglu vietā izmantojiet līmi
Kur vien iespējams, mēģiniet automašīnas dizainā izmantot līmi, nevis naglas, tapas vai citus smagākus risinājumus. Piemēram, lai piestiprinātu peles slazdu pie rāmja, jums jāizmanto tikai daži mazi līmes plankumi. Parasti līmi turēs tikpat labi kā nagus, kas var pievienot nevajadzīgu svaru. Izmantojiet super līmi, nevis skolas līmi, tā nebūs tik laba.
Vēl viena līmes priekšrocība ir tā, ka tai parasti nevajadzētu ietekmēt jūsu automašīnas gaisa pretestību. No otras puses, ja kāds no nagu galiem izlīda no jūsu rāmja, tam var būt neliela ietekme
4. Paturiet prātā rāmja strukturālo integritāti
Vienīgais ierobežojošais faktors, runājot par to, cik viegls un izdilis var būt jūsu peļu slazda automašīnas rāmis, ir tā trauslums - ja tas ir pārāk viegls, tas var kļūt tik trausls, ka peles slazdošanas atsperes dēļ automašīna tiek sadalīta. Smalkais līdzsvars starp maksimālā attāluma sasniegšanu un automašīnas nestabilitāti var būt diezgan grūts, lai izietu pareizi, taču nebaidieties eksperimentēt. Pats peļu slazds, visticamāk, nekad nesalūzīs, tāpēc, kamēr jums būs papildu rāmja materiāls, jums būs brīvība kļūdīties.
Ja izmantojat īpaši trauslu materiālu, piemēram, balsa koku, un jums ir grūti noturēt rāmi kopā, apsveriet iespēju pievienot nelielu sloksni no izturīgāka materiāla, piemēram, metāla vai plastmasas, rāmja apakšpusē. Tas palielina automašīnas konstrukcijas izturību, vienlaikus samazinot tās gaisa pretestības un svara izmaiņas
3. metode no 3: maksimizējiet savu jaudu
1. solis. Dodiet savam slazdam garu “roku”, lai palielinātu tā sviras efektu
Lielākā daļa automašīnu ar peļu slazdiem darbojas šādi: peļu slazds ir "iestatīts", aukla, kas piesieta pie peļu slazda rokas, tiek rūpīgi aptīta ap vienu no riteņu asīm, un, kad slazds ir atsperies, slazda šūpošanās roka nodod savu enerģiju. pie ass, lai pagrieztu riteņus. Tā kā slazda roka ir diezgan īsa, ja automašīna nav rūpīgi uzbūvēta, tā var pārāk ātri pievilkt auklu, izraisot riteņu slīdēšanu un enerģijas zudumu. Lai vilktu lēnāk un vienmērīgāk, mēģiniet piestiprināt pie rokas garu stabu, lai tas darbotos kā svira, un pēc tam sasieniet auklas galu ar to labāk nekā pie pašas rokas
Svarīgi ir izmantot svirai piemērotu materiālu. Svirai vispār nevajadzētu saliekties stīgas sasprindzinājuma laikā - tas nozīmē izšķērdētu enerģiju. Daudzi ceļveži iesaka izturīgas balsa konstrukcijas vai ar metālu pastiprinātas balsa, lai iegūtu izturīgu, bet vieglu sviru
2. solis. Novietojiet slazdu pēc iespējas tālāk uz priekšu
Pieņemot, ka jūsu slazds pagriezīs aizmugurējos riteņus, jūs vēlaties, lai jūsu automašīnas peļu slazds būtu tālu uz rāmja, kā tas var būt, nepieskaroties priekšējiem riteņiem. Jo garāks attālums starp slazdu un riteņiem, jo labāk - jo lielāks attālums nozīmē, ka jūs varēsiet apvilkt vairāk auklu ap asi, lai iegūtu nedaudz papildu lēnu un vienmērīgu vilkšanas spēku.
3. solis. Nodrošiniet minimālu berzi kustīgajām daļām
Lai sasniegtu maksimālu attālumu, jūs vēlaties izmantot pēc iespējas tuvāk 100% peļu slazda jaudas. Tas nozīmē samazināt berzi uz automašīnas virsmām, kur punkti slīd viens pret otru. Izmantojiet vieglu smērvielu, piemēram, WD-40, auto smērvielu vai līdzīgu produktu, lai kontaktu vietas starp automašīnas kustīgajām daļām būtu labi ieeļļotas, lai automašīna "darbotos" pēc iespējas vienmērīgāk.
Daudzi automašīnu ceļveži ar peļu slazdiem identificē asi kā galveno peļu slazda automašīnas berzes avotu. Lai samazinātu asu berzi, berzējiet vai izsmidziniet nedaudz smērvielas uz katras ass, kur tā saskaras ar rāmi, un, ja iespējams, iestrādājiet to kontaktpunktā, bīdot riteņus uz priekšu un atpakaļ
4. solis. Ja jums ir atļauts, izmantojiet pēc iespējas jaudīgāku peļu slazdu
Lielāko daļu laika, lai veiktu uzdevumus ar peļu slazdiem, visiem studentiem būs jāizmanto tāda paša izmēra peļu slazds, lai ikviena automašīnas dizainam būtu vienāds spēks. Tomēr, ja jums nav šī ierobežojuma, droši izmantojiet visspēcīgāko peļu slazdu! Lielāki slazdi, piemēram, žurku slazdi, nodrošina daudz lielāku jaudu nekā pamata peļu slazdi, taču tiem ir vajadzīgas arī izturīgākas konstrukcijas vai tie var salūzt, saliekot automašīnu, tāpēc jums, iespējams, būs jāpastiprina rāmis un/vai asis.
Paturiet prātā, ka žurku slazdi un citi lieli grauzēju slazdi var viegli salauzt pirkstus, tāpēc rīkojieties ar bruņotiem slazdiem ļoti piesardzīgi, pat ja esat pārliecināts, ka slazds ir piestiprināts pie jūsu ass un tam nevajadzētu brīvi aizvērties
Padomi
- Ja aukla ir tikko aptīta ap asi, automašīna var tik tikko kustēties. Lielāka piedziņas rumbas pievienošana var uzlabot vilkšanas spēku. Dažos attēlos uz ass ir gumijas riepa, kas darbojas kā "pārnesums" un samazina virknes slīdēšanu.
- Izmantojiet garāko pieejamo sviru, lai pēc iespējas izstieptu peļu slazda roku. Uzgalis šķērso lielāku attālumu, ļaujot izspēlēt virkni riteņu. Svirai tika izmantota antena no salauztas strēles kārbas. Svirai derēs viss, kas ir garš, viegls un ne pārāk elastīgs.
- Samaziniet berzi uz ass, samazinot balsta virsmas laukumu, kas saskaras ar piedziņas asi. plāna tērauda ass balstam ir mazāka berze nekā caurumam, kas izurbts caur koka bloku.
- Samaziniet šoku, izmantojot nedaudz sūkļa kā simulētu sieru. Tas neļauj automašīnai tik daudz lēkt, kad sviras svira nokrīt.
- Asu un stiprinājumu izlīdzināšana ir būtiska, lai samazinātu berzi un uzlabotu veiktspēju.
- Samaziniet berzi, uz asīm, riteņiem un peļu slazda atsperot Molykote® uz molibdēna disulfīda bāzes smērvielu.
- Ja iegādājaties mazgātāju, ņemiet līdzi kompaktdisku un asi uz datortehnikas veikalu. Tas var palīdzēt jums iegūt pareizo izmēru pirmo reizi.
- Jūs varat redzēt daudz dažādu studentu centienus Mouse Trap Car Challenge tīmekļa vietnē.
- Palieliniet berzi, vaksējot auklu ar sveču vasku. Vaksējot to, auklai ir labāka ass pievilkšana.
- Palieliniet berzi, kur tas ir nepieciešams, izmantojot gumijas riepu vai lenti ap asi, kurā ietīta aukla. Auklai vajadzētu pagriezt asi un neslīdēt.
- Samaziniet masu, izmantojot vienkāršu gaismas nūju ķermeņa daļai. Samazinot masu, samazinās arī berze pie asu balstiem.
- Ir lietderīgi pārliecināties, vai jūsu ass nerunā apkārt, pretējā gadījumā tā pārvietojas pa kreisi un pa labi.
- Automašīnā izmantojiet pēc iespējas mazāk masas, vienlaikus padarot to pietiekami lielu, lai pārvietotos.
Lietas, kas jāņem vērā
- Riteņu un asu attiecība: Attālumam izmantojiet lielus riteņus un mazu asi. Padomājiet par velosipēda aizmugurējo riteni; mazs piedziņas pārnesums un liels ritenis.
- Inerce: Cik daudz enerģijas nepieciešams, lai iedarbinātu automašīnu? Vieglāka automašīna prasa mazāk. Lai panāktu labāko attālumu, samaziniet sava transportlīdzekļa masu.
- Enerģijas izdalīšanās ātrums: Ja enerģija tiek atbrīvota lēni, jauda tiek izmantota efektīvāk, un automašīna dosies tālāk. Viens veids, kā palēnināt šo atbrīvošanu, ir pagarināt sviras roku. Garāka roka veic lielāku attālumu un ļauj vairāk aptīt auklu ap asi. Automašīna brauks tālu, bet lēnāk.
- Berze: Samaziniet berzi uz ass, samazinot saskares virsmas laukumu. Šajā piemērā tika izmantots plāns tērauda kronšteins. Sākumā ass turēšanai tika izmantots caurums, kas izurbts caur koka bluķi. Tas tika atmests, jo lielāka virsmas platība liek automašīnai izmantot enerģiju, lai pārvarētu berzi, nevis brauktu uz priekšu.
- Vilces spēks: To jūs saucat par berzi, ja tā tiek izmantota jūsu labā. Vajadzības gadījumā berze ir jāpalielina (ja aukla apvij ap asi un riteņi saskaras ar grīdu). Slīdēšanas aukla vai riteņi ir vienādi ar izšķērdētu enerģiju.
Brīdinājumi
- Peļu slazdi ir bīstami. Jūs varētu salauzt pirkstu. Izmantojiet pieaugušo uzraudzību. Jūs varat gūt traumas un sadalīt slazdu!
- Pieejamās enerģijas daudzums ir ierobežots; pavasara spēks. Parādītā automašīna ir tuvu maksimālajam. Ja sviras roka būtu garāka vai riteņi būtu lielāki, automašīna nemaz nekustētos! Šādā gadījumā enerģijas izdalīšanu var "noregulēt", dažus iespiežot antenās (saīsiniet sviru).
- Esiet piesardzīgs, strādājot ar instrumentiem, zāģējot koku vai kaitīgus materiālus. Jums vienmēr vajadzētu būt pieaugušais uzraudzība, strādājot.
