Böylece, fen bilimleri öğretmeniniz sınıfınıza klasik "fare kapanı araba" ödevini verdi: arabanızı mümkün olduğunca uzağa götürmek için fare kapanının yakalama hareketiyle çalışan küçük bir araç yapmak, tasarlamak ve inşa etmek. Sınıfınızdaki diğer tüm öğrencilerin önüne geçmek istiyorsanız, arabanızı mümkün olduğunca verimli hale getirmeniz gerekir, böylece "arabanızın" her bir santimini sıkıştırabilirsiniz. Doğru yaklaşımla, yalnızca genel ev malzemelerini kullanarak maksimum mesafe için aracınızın tasarımını düzene sokmak mümkündür. Ayrıca herhangi bir zanaat mağazasından bir fare kapanı araba kiti satın alabilir ve işe yarayıp yaramayacağını merak etmeyi atlayabilirsiniz.
adımlar
Yöntem 1/3: Tekerleklerinizi Optimize Etme
Adım 1. Büyük arka tekerlekler kullanın
Büyük tekerlekler, küçük tekerleklerden daha büyük dönme ataletine sahiptir. Pratikte bu, yuvarlanmaya başladıklarında yuvarlanmayı durdurmanın daha zor olduğu anlamına gelir. Bu, büyük tekerlekleri mesafeye dayalı yarışmalar için mükemmel kılar - teorik olarak, daha küçük tekerleklerden daha yavaş hızlanırlar, ancak çok daha uzun süre yuvarlanırlar ve genel olarak daha fazla mesafe katederler. Bu nedenle, maksimum mesafe için, tahrik aksındaki (fare kapanının bağlı olduğu, genellikle arkadaki) tekerlekleri çok büyük yapın.
Ön tekerlek biraz daha az önemlidir - büyük veya küçük olabilir. Klasik bir drag yarışçısı görünümü için arkada büyük tekerlekler ve önde daha küçük tekerlekler isteyeceksiniz
Adım 2. İnce, hafif tekerlekler kullanın
Daha ince tekerlekler daha az sürtünmeye sahiptir ve mesafe, fare kapanı yarışçınızla istediğiniz veya ihtiyacınız olan mesafeyse daha da ileri gidebilir. Ayrıca tekerleklerin ağırlığını da hesaba katmak önemlidir - gereksiz herhangi bir ağırlık eninde sonunda arabanızı yavaşlatır veya daha fazla sürtünmeye neden olur. Ek olarak, geniş tekerleklerin hava direnci nedeniyle aracın sürüklenmesi üzerinde küçük bir olumsuz etkisi bile olabileceğini belirtmekte fayda var. Bu nedenlerden dolayı, arabanız için mevcut olan en ince, en hafif jantları kullanmak isteyeceksiniz.
- Eski CD'ler veya DVD'ler bu amaç için oldukça iyi çalışırlar - büyük, ince ve son derece hafiftirler. Bu durumda, CD'nin ortasındaki delik boyutunu küçültmek için (aksa daha iyi oturması için) bir tesisat rondelası kullanılabilir.
- Eski vinile erişiminiz varsa, bunlar da son derece iyi çalışır, ancak en küçük fare kapanları için çok ağır olabilirler.
Adım 3. Dar bir arka aks kullanın
Arabanızın arkadan çekişli bir araba olduğunu varsayarsak, arka aksınız her döndüğünde arka tekerlekler de döner. Arka aksınız aşırı derecede inceyse, fare kapanı arabanız aynı uzunluktaki ip için onu daha geniş olsaydı olduğundan daha fazla döndürebilir. Bu, arka tekerleklerinizi daha fazla döndürmek anlamına gelir, bu da daha fazla mesafe anlamına gelir! Bu nedenle aksınızı, kadro ve tekerleklerin ağırlığını taşıyabilecek en ince malzemeden yapmak akıllıca bir fikirdir.
Dar ahşap dübeller burada harika, kolay erişilebilir bir seçimdir. İnce metal çubuklara erişiminiz varsa, bunlar daha da iyidir - yağlandığında genellikle daha az sürtünmeye sahiptirler
Adım 4. Tekerleklerin sürtünme kenarlarını vererek çekiş oluşturun
Tuzak yaylandığında tekerlekler yere doğru kayarsa, enerji boşa harcanır - fare kapanı tekerlekleri döndürmek için çalışır, ancak fazladan mesafe almazsınız. Arabanızda bu olursa, arka tekerleklere sürtünmeyi sağlayan bir malzeme eklemek kaymalarını azaltabilir. Ağırlık gereksinimlerinizi düşük tutmak için, tekerleklerin uçlarını biraz kavramak için gerektiği kadar kullanın ve fazladan değil. Bazı uygun malzemeler şunlardır:
- Elektrik bandı
- Lastik bantlar
- Patlamış balon kauçuk
- Ek olarak, başlangıç çizgisinde arka tekerleklerin altına bir parça zımpara kağıdı yerleştirmek, araç hareket etmeye başladığında (en olası olduğu zaman) kaymayı azaltabilir.
Yöntem 2/3: Çerçevenizi Özelleştirme
Adım 1. Mümkün olan en hafif çerçeveyi oluşturun
Her şeyden önce arabanız hafif olmalı. Arabanızın kütlesi ne kadar küçükse, o kadar iyidir - arabanızın çerçevesinden kesebileceğiniz her gram veya miligram, fare kapanınız arabanızı biraz daha ileri itebilecektir. Fare kapanı ve tekerlek akslarınızı yerinde tutmak için gerekli olanın ötesinde fazladan çerçeve malzemesi bulundurmamaya çalışın. Çerçevenizde boş alan görürseniz, kaldırmayı deneyin veya bu mümkün değilse ağırlığını azaltmak için bir matkapla delikler açın. Ayrıca çerçeveniz için mümkün olan en hafif malzemeyi kullanmak isteyeceksiniz. İşte sadece birkaç uygun olan:
- Balsa ağacı
- Sert plastik levhalar
- İnce, hafif metal levhalar (alüminyum/kalay çatı kaplama malzemesi vb.)
- Yapı oyuncakları (K'NEX, Legolar, vb.)
Adım 2. Çerçeveyi uzun ve dar yapın
İdeal olarak, arabanızın aerodinamik olarak şekillendirilmesini istersiniz - bu, gideceği yönde mümkün olan en küçük yüzey alanını sunmasıdır. Ok, uzun gemi, uçak veya mızrak gibi, maksimum verimlilik göz önünde bulundurularak tasarlanan bir araç, hava direncinden kaynaklanan sürtünmeyi en aza indirmek için neredeyse her zaman uzun, ince bir şekle sahip olacaktır. Fare kapanı arabanızın amaçları için bu, çerçevenizi hem dar (ancak çerçevenizi fare kapanından daha dar hale getirmek zor olacak) hem de dikey olarak sıska yapmak anlamına gelir.
Sürtünmeyi en aza indirmek için arabanıza mümkün olan en dar, en küçük profili vermeye çalıştığınızı unutmayın. Yere inmeyi ve arabanızın profilini gereksiz yere büyük yapan çerçeve parçalarını tespit etmek için arabanıza önden bakmayı deneyin
Adım 3. Mümkün olan her yerde çivi yerine yapıştırıcı kullanın
Mümkün olan her yerde, arabanızın tasarımında çivi, pim veya diğer ağır çözümler yerine yapıştırıcı kullanmayı deneyin. Örneğin, fare kapanınızı çerçeveye sabitlemek için yalnızca birkaç küçük nokta yapıştırıcı kullanmanız gerekir. Genel olarak, yapıştırıcı, gereksiz ağırlık ekleyebilecek çiviler kadar iyi tutacaktır. Süper yapıştırıcı kullanın, okul yapıştırıcısı değil, o kadar iyi tutmaz.
Tutkalın bir başka avantajı da genellikle arabanızın hava direncini etkilememesidir. Öte yandan, çivinin herhangi bir ucu çerçevenizden dışarı çıkarsa, küçük bir etkisi olabilir
Adım 4. Çerçevenizin yapısal bütünlüğünü göz önünde bulundurun
Fare kapanı arabanızın çerçevesini ne kadar hafif ve sıska yapabileceğinizle ilgili tek sınırlayıcı faktör kırılganlığıdır - eğer çok hafifse, fare kapanını fırlatma hareketi arabayı parçalayacak kadar kırılgan hale gelebilir. Maksimum mesafeyi elde etmek ile arabanızı dengesiz hale getirmek arasındaki hassas dengeyi düzeltmek oldukça zor olabilir, ancak denemekten korkmayın. Fare kapanının kendisinin kırılması pek olası değildir, bu nedenle fazladan çerçeve malzemeniz olduğu sürece hata yapma özgürlüğüne sahip olacaksınız.
Balsa ağacı gibi ekstra kırılgan bir malzeme kullanıyorsanız ve çerçevenizi bir arada tutmakta zorlanıyorsanız, çerçevenin alt tarafına metal veya plastik gibi daha sağlam bir malzemeden küçük bir şerit eklemeyi düşünün. Bunu yapmak, hava direnci ve ağırlığındaki değişimi en aza indirirken otomobilin yapısal gücünü arttırır
Yöntem 3/3: Gücünüzü En Üst Düzeye Çıkarma
Adım 1. Kaldıracını artırmak için tuzağınıza uzun bir "kol" verin
Çoğu fare kapanı arabası şu şekilde çalışır: fare kapanı "ayarlanmıştır", fare kapanının koluna bağlı bir ip tekerlek akslarından birinin etrafına dikkatlice sarılır ve tuzak yaylandığında, kapanın sallanan kolu enerjisini aktarır. tekerlekleri döndürmek için aksa. Tuzağın kolu oldukça kısa olduğu için, araba dikkatli bir şekilde inşa edilmezse, ipi çok hızlı çekebilir, bu da tekerleklerin kaymasına ve enerji kaybına neden olabilir. Daha yavaş, daha sabit bir çekiş için, kaldıraç görevi görmesi için kola uzun bir çubuk takmayı deneyin, ardından ipin ucunu kolun kendisinden daha iyi şekilde buna bağlamayı deneyin.
Kaldıracınız için doğru malzemeyi kullanmak önemlidir. Kol, ipin gerilimi altında hiç bükülmemelidir - bu, boşa harcanan enerjiyi temsil eder. Birçok kılavuz, sağlam ama hafif bir kol sağlamak için sağlam balsa yapıları veya metalle güçlendirilmiş balsa önerir
Adım 2. Tuzağı mümkün olduğunca ileriye doğru konumlandırın
Tuzağınızın arka tekerlekleri döndüreceğini varsayarsak, arabanızın fare kapanının ön tekerleklere dokunmadan olabileceği gibi çerçevenin çok ilerisinde olmasını isteyeceksiniz. Tuzak ve tekerlekler arasındaki mesafe ne kadar uzun olursa o kadar iyidir - daha fazla mesafe, sadece biraz ekstra yavaş ve sabit çekme gücü için aksın etrafına daha fazla ip dolayabileceğiniz anlamına gelir.
Adım 3. Hareketli parçalarınızda minimum sürtünmeyi sağlayın
Maksimum mesafe için, fare kapanınızın gücünün mümkün olduğu kadar %100'e yakınını kullanmak isteyeceksiniz. Bu, noktaların birbirine karşı kaydığı arabanızın yüzeylerindeki sürtünmeyi azaltmak anlamına gelir. Aracın mümkün olduğunca sorunsuz "çalışabilmesi" için, aracın hareketli parçaları arasındaki temas noktalarını iyi yağlamak için WD-40, otomatik gres veya benzer bir ürün gibi hafif bir yağlayıcı kullanın.
Birçok fare kapanı araba yapım kılavuzu, aksı bir fare kapanı arabasında birincil sürtünme kaynağı olarak tanımlar. Aks sürtünmesini en aza indirmek için, her bir aksın çerçeveyle birleştiği yere biraz yağ sürün veya püskürtün, ardından mümkünse tekerlekleri ileri geri kaydırarak temas noktasına getirin
Adım 4. İzin veriliyorsa, mümkün olan en güçlü fare kapanını kullanın
Çoğu zaman, fare kapanı araba ödevleri için, herkesin araba tasarımlarının aynı miktarda güce sahip olması için tüm öğrencilerin aynı boyutta fare kapanı kullanmaları gerekecektir. Ancak, bu kısıtlamaya sahip değilseniz, bulabileceğiniz en güçlü fare kapanını kullanmaktan çekinmeyin! Sıçan kapanları gibi daha büyük tuzaklar, temel fare kapanlarından çok daha fazla güç sağlar, ancak daha sağlam yapılar gerektirirler veya yaylandıklarında arabayı parçalayabilirler, bu nedenle çerçevenizi ve/veya akslarınızı yerleştirmek için güçlendirmeniz gerekebilir.
Sıçan tuzaklarının ve diğer büyük kemirgen tuzaklarının parmaklarınızı kolayca kırabileceğini unutmayın; bu nedenle, tuzağın dingilinize takıldığından ve serbestçe kapanamayacağından emin olsanız bile, silahlı tuzakları çok dikkatli kullanın
İpuçları
- İp dingilin etrafına sarılmışsa, araba zar zor hareket edebilir. Daha büyük bir tahrik göbeği eklemek, çekme gücünü iyileştirebilir. Bazı görüntülerde aks üzerinde bir lastik lastik vardır, bu bir "dişli" görevi görür ve ip kaymasını azaltır.
- Fare kapanı kolunu mümkün olduğunca uzatmak için mevcut en uzun kolu kullanın. Uç, daha fazla tekerlek sargısının oynamasına izin vererek daha büyük bir mesafe kat eder. Kol için kırık bir bom kutusundan bir anten kullanıldı. Kol için uzun, hafif ve çok esnek olmayan herhangi bir şey işe yarayacaktır.
- Tahrik aksına temas eden desteğin yüzey alanını en aza indirerek aks üzerindeki sürtünmeyi azaltın. ince çelikten yapılmış bir aks desteği, tahta bloktan delinmiş bir delikten daha az sürtünmeye sahiptir.
- Simüle peynir olarak biraz sünger kullanarak şoku azaltın. Bu, kaldıraç kolu aşağı indiğinde arabanın çok fazla zıplamasını engeller.
- Aksların ve bağlantıların hizalanması, sürtünmeyi azaltmak ve performansı artırmak için kritik öneme sahiptir.
- Akslara, tekerleklere ve fare kapanı yayına Molykote® molibden disülfür bazlı toz yağlayıcı uygulayarak sürtünmeyi azaltın.
- Bir yıkayıcı satın alırsanız, bir CD ve aksı hırdavatçıya götürün. Bu, ilk seferde doğru bedeni almanıza yardımcı olabilir.
- Mouse Trap Car Challenge web sitesinde birçok farklı öğrenci çabasını görebilirsiniz.
- İpi mum mumuyla cilalayarak sürtünmeyi artırın. Onu cilalayarak, ip aksı daha iyi çeker.
- İpin sarıldığı aksın etrafına lastik bir lastik veya bant kullanarak ihtiyaç duyulan yerlerde sürtünmeyi artırın. İp aksı döndürmeli ve kaymamalıdır.
- Gövde bölümü için basit bir ışık çubuğu kullanarak kütleyi azaltın. Kütleyi azaltmak aynı zamanda aks desteklerindeki sürtünmeyi de azaltır.
- Aksınızın sallanmadığından emin olmanızda fayda var, aksi takdirde sağa ve sola hareket edecektir.
- 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 tahrik dişlisi ve büyük bir tekerlek.
- Eylemsizlik: Arabanızı çalıştırmak için ne kadar enerji gerekiyor? Daha hafif bir araba daha az gerektirir. En iyi mesafe için aracınızın kütlesini azaltın.
- Enerji Serbest Bırakma Oranı: Enerji yavaş bırakılırsa, güç daha verimli kullanılır ve araç daha fazla yol alır. Bu serbest bırakmayı yavaşlatmanın bir yolu, kaldıraç kolunu uzatmaktır. Daha uzun bir kol daha uzun bir mesafe kat eder ve aks çevresinde daha fazla ipin sarılmasına izin verir. Araba uzağa gidecek, ama daha yavaş.
- Sürtünme: Temas yüzey alanını en aza indirerek aks üzerindeki sürtünmeyi en aza indirin. Bu örnekte ince bir çelik dirsek kullanılmıştır. İlk başta, aksı tutmak için bir tahta bloktan delinmiş bir delik kullanıldı. Bu terk edildi çünkü daha geniş yüzey alanı arabanın ileri gitmek yerine sürtünmeyi yenen enerjiyi kullanmasına neden oldu.
- Çekiş: Avantajınız için kullanıldığında sürtünme dediğiniz şey budur. Gerektiğinde (ipin dingili sardığı ve tekerleklerin zemine temas ettiği yerde) sürtünme en üst düzeye çıkarılmalıdır. Kayan ip veya tekerlekler, boşa harcanan enerjiye eşittir.
Uyarılar
- Fare kapanları tehlikelidir. Bir parmağını kırabilirsin. Yetişkin gözetimi kullanın. Yaralanabilirsiniz ve tuzağı bölebilirsiniz!
- Kullanılabilir enerji miktarının bir sınırı vardır; baharın gücü. Gösterilen araba maksimuma yakın. Kaldıraç kolu daha uzun olsaydı veya tekerlekler daha büyük olsaydı, araba hiç hareket etmezdi! Bu durumda, enerji salınımı antenleri biraz içeri iterek (kolu kısaltarak) "ayarlanabilir".
- Aletlerle, odun keserken veya herhangi bir zararlı malzemeyle uğraşırken dikkatli olun. her zaman sahip olmalısın yetişkin çalışırken gözetim.
