Váš učitel přírodovědných předmětů tedy dal vaší třídě klasický úkol „auto na past na myši“: vyrobit, navrhnout a postavit malé vozidlo poháněné puknutím pastí na myši, aby se vaše auto dostalo co nejdále. Pokud chcete vystoupit před všemi ostatními studenty ve své třídě, budete muset udělat auto co nejefektivnější, abyste ze svého „auta“mohli vyždímat každý poslední centimetr. Se správným přístupem je možné zefektivnit design vašeho vozu na maximální vzdálenost pouze pomocí běžných domácích materiálů. Můžete si také koupit automobilovou past na myši z jakéhokoli obchodu s řemesly a přeskočit přemýšlení, jestli to bude fungovat.
Kroky
Metoda 1 ze 3: Optimalizace vašich kol
Krok 1. Použijte velká zadní kola
Velká kola mají větší setrvačnost než malá kola. V praxi to znamená, že jakmile se začnou házet, je těžší přestat válet. Díky tomu jsou velká kola ideální pro soutěže založené na vzdálenosti - teoreticky budou zrychlovat méně než menší kola, ale budou se valit mnohem déle a celkově urazí větší vzdálenost. Chcete -li tedy dosáhnout maximální vzdálenosti, udělejte kola na hnací nápravě (na které je past na myši přivázána, která je obvykle zadní) velmi velká.
Přední kolo je o něco méně důležité - může být velké i malé. Pro klasický vzhled drag racer budete chtít velká kola vzadu a menší vpředu
Krok 2. Použijte tenká, lehká kolečka
Tenčí kola mají menší tření a mohou se dostat dále, pokud je vzdálenost s vaším závodníkem na myši pastí, kterou chcete nebo potřebujete. Je také důležité vzít v úvahu hmotnost samotných kol - jakákoli nepotřebná hmotnost v konečném důsledku zpomalí váš vůz nebo povede k většímu tření. Kromě toho stojí za zmínku, že široká kola mohou mít kvůli odporu vzduchu dokonce malý negativní vliv na odpor vozu. Z těchto důvodů budete chtít použít nejtenčí a nejlehčí kola, která jsou pro vaše auto k dispozici.
- Staré disky CD nebo DVD k tomuto účelu fungují poměrně dobře - jsou velké, tenké a extrémně lehké. V tomto případě lze použít instalační podložku ke zmenšení velikosti otvoru ve středu disku CD (aby lépe seděl na nápravě).
- Pokud máte přístup ke starému vinylu, fungují také velmi dobře, i když mohou být pro nejmenší past na myši příliš těžké.
Krok 3. Použijte úzkou zadní nápravu
Za předpokladu, že vaše auto je auto s pohonem zadních kol, při každém otočení zadní nápravy se zatočí zadní kola. Pokud je vaše zadní náprava extrémně hubená, vaše pastička na myši ji dokáže otočit vícekrát na stejnou délku struny, než kdyby byla širší. To znamená, že vícekrát otáčíte zadními koly, což znamená větší vzdálenost! Z tohoto důvodu je moudré vyrobit nápravu z nejtenčího dostupného materiálu, který může stále podporovat hmotnost rámu a kol.
Úzké dřevěné hmoždinky jsou zde skvělou a snadno dostupnou volbou. Pokud máte přístup k tenkým kovovým tyčím, jsou tyto ještě lepší - při mazání mají obvykle menší tření
Krok 4. Vytvořte trakci tím, že dáte hranám tření kol
Pokud kola sklouznou po zemi při odpružení pasti, ztrácí se energie - past na myši funguje tak, že se kola otočí, ale nedostanete žádnou extra vzdálenost. Pokud k tomu u vašeho vozu dojde, přidání materiálu vyvolávajícího tření na zadní kola může snížit jejich prokluz. Abyste udrželi nízké požadavky na hmotnost, používejte jen tolik, kolik je nutné, aby špičky kol měly určitou přilnavost a nic navíc. Některé vhodné materiály jsou:
- Elektrická páska
- Gumičky
- Prasklá balónková guma
- Umístění kousku smirkového papíru pod zadní kola na startovní čáru navíc může snížit prokluz, když se auto začne pohybovat (když je to nejpravděpodobnější).
Metoda 2 ze 3: Přizpůsobení rámečku
Krok 1. Postavte co nejlehčí rám
Vaše auto by mělo být především lehké. Čím menší je hmotnost vašeho auta, tím lépe - každý gram nebo miligram, který můžete oholit z rámu svého auta, je o kousek dál, aby vaše past na myši dokázala vaše auto tlačit. Snažte se mít další materiál rámu nad rámec toho, co je nutné k udržení past na myši a náprav kol na místě. Pokud na rámu vidíte zbytečný prostor, zkuste jej odstranit, nebo pokud to není možné, vytvořte do něj otvory pomocí vrtačky, abyste snížili jeho hmotnost. Budete také chtít použít co nejlehčí materiál pro váš rám. Zde je jen několik vhodných:
- Balzové dřevo
- Listy z tvrdého plastu
- Tenké, lehké plechy (střešní krytina z hliníku/cínu atd.)
- Stavební hračky (K'NEX, Legos atd.)
Krok 2. Vytvořte rám dlouhý a úzký
V ideálním případě chcete, aby vaše auto bylo tvarováno aerodynamicky - to znamená, že ve směru, kterým bude cestovat, představuje nejmenší možnou povrchovou plochu. Jako šíp, dlouhý člun, letadlo nebo oštěp bude mít vozidlo, které bylo navrženo s ohledem na maximální účinnost, téměř vždy dlouhý, hubený tvar, který minimalizuje odpor vzduchu. Pro účely auta s pastí na myši to bude znamenat zúžení rámu (i když bude obtížné dostat rám užší než past na myši sám) i svisle hubený.
Pamatujte, že abyste minimalizovali odpor, snažíte se dát svému vozu co nejužší a nejmenší profil. Zkuste se dostat dolů na zem a podívat se na své auto zepředu, abyste odhalili kusy rámu, které dělají profil vašeho auta zbytečně velký
Krok 3. Kdykoli je to možné, použijte místo hřebíků lepidlo
Kdykoli můžete, zkuste v designu svého auta použít lepidlo, spíše než hřebíky, špendlíky nebo jiná těžší řešení. Například byste měli k upevnění pastičky na rám použít pouze několik malých skvrn lepidla. Obecně bude lepidlo držet stejně dobře jako hřebíky, což může přidat zbytečnou váhu. Použijte super lepidlo, ne školní lepidlo, nebude tak dobře držet.
Další výhodou lepidla je, že by obvykle nemělo ovlivnit odpor vzduchu vašeho auta. Na druhou stranu, pokud vám jakýkoli konec hřebíku trčí z rámu, může to mít menší účinek
Krok 4. Mějte na paměti strukturální integritu vašeho rámu
Jediným omezujícím faktorem, pokud jde o to, jak lehký a štíhlý můžete vytvořit rám auta pro past na myši, je její křehkost - pokud je příliš lehká, může být tak křehká, že odpružení pastí na myši rozbije auto. Křehká rovnováha mezi dosažením maximální vzdálenosti a nestabilitou vašeho auta může být docela oříšek, abyste se dostali správně, ale nebojte se experimentovat. Pravděpodobně se past na myši nikdy nerozbije, takže pokud máte další materiál rámu, budete mít svobodu dělat chyby.
Pokud používáte extra křehký materiál, jako je balsové dřevo, a těžko se vám drží rám pohromadě, zvažte přidání malého proužku odolnějšího materiálu, jako je kov nebo plast, na spodní stranu rámu. Tím se zvýší strukturální pevnost vozu a zároveň se minimalizuje změna jeho odporu vzduchu a hmotnosti
Metoda 3 ze 3: Maximalizace vaší síly
Krok 1. Dejte své pasti dlouhou „paži“, abyste zvýšili její pákový efekt
Většina aut na past na myši funguje následovně: past na myši je „nastavená“, provázek přivázaný k ramenu pastí na myši je opatrně omotán kolem jedné z náprav kola a když je past odpružena, kyvné rameno pasti přenáší svoji energii k nápravě otočit kola. Protože rameno pasti je poměrně krátké, pokud není vůz pečlivě konstruován, může zatáhnout za strunu příliš rychle, což způsobí prokluzování kol a ztrátu energie. Chcete -li dosáhnout pomalejšího a stabilnějšího tahu, zkuste k paži připojit dlouhou tyč, která bude fungovat jako páka, a poté k ní přivázat konec provázku, lépe než k paži samotné
Je důležité použít správný materiál pro vaši páku. Páka by se pod napětím struny neměla vůbec ohýbat - to představuje zbytečnou energii. Mnoho průvodců doporučuje robustní balsové konstrukce nebo balsu vyztužené kovem, aby poskytly robustní a přitom lehkou páku
Krok 2. Umístěte past co nejdále dopředu
Za předpokladu, že vaše past bude otáčet zadní kola, budete chtít, aby past na myši byla na rámu daleko dopředu, aniž by se dotkla předních kol. Čím delší je vzdálenost mezi pastí a koly, tím lepší - větší vzdálenost znamená, že budete moci kolem nápravy navléknout více provázků a jen trochu extra pomalé a stabilní tažné síly.
Krok 3. Zajistěte minimální tření o vaše pohyblivé části
Pro maximální vzdálenost budete chtít použít co nejblíže 100% výkonu pastičky na myši. To znamená snížení tření na površích vašeho auta, kde body kloužou proti sobě. Použijte jemné mazivo, jako je WD-40, mazivo do auta nebo podobný výrobek, aby byly styčné body mezi pohyblivými částmi automobilu dobře naolejovány, aby vůz „běžel“co nejplynuleji.
Mnoho vodítek pro stavbu pasce na myši identifikuje nápravu jako primární zdroj tření v autě na past na myši. Abyste minimalizovali tření nápravy, potřete nebo nastříkejte na každou nápravu malé množství maziva v místě, kde se setkává s rámem, a poté jej, pokud je to možné, zapracujte do kontaktního bodu posunutím kol tam a zpět
Krok 4. Pokud vám to dovolí, použijte co nejsilnější past na myši
Většinu času budou všichni autoři muset při zadávání úkolů do auta používat past na myši stejnou velikost, aby návrhy aut každého měly stejné množství energie. Pokud však toto omezení nemáte, použijte nejsilnější past na myši, kterou najdete! Větší pasti, jako jsou krysy na pasti na krysy, poskytují mnohem více energie než základní pastičky na myši, ale také vyžadují pevnější konstrukci nebo mohou rozbít auto, když jsou odpružené, takže možná budete muset zesílit rám a/nebo nápravy.
Pamatujte, že krysí pasti a jiné velké pasti na hlodavce mohou snadno zlomit prsty, takže s ozbrojenými pastmi zacházejte velmi opatrně, i když jste si jisti, že je past přichycena až k vaší nápravě a neměla by se moci volně zavírat
Tipy
- Pokud je struna jen omotána kolem nápravy, auto se může sotva pohnout. Přidání většího náboje disku může zlepšit tažnou sílu. Na některých obrázcích je na nápravě gumová pneumatika, která funguje jako „převodovka“a snižuje prokluzování strun.
- Pomocí nejdelší dostupné páky vysuňte rameno past na myši co nejdále. Špička prochází větší vzdáleností, což umožňuje rozehrání většího počtu šňůr kol. Na páku byla použita anténa z rozbitého boom-boxu. Na páku bude fungovat cokoli dlouhého, lehkého a ne příliš pružného.
- Snižte tření o nápravu minimalizací povrchové plochy podpěry, která je v kontaktu s hnací nápravou. náprava z tenké oceli má menší tření než otvor vyvrtaný dřevěným blokem.
- Snižte šok tím, že jako simulovaný sýr použijete trochu houby. To zabrání tomu, aby auto tolik poskakovalo, když rameno páky spadne.
- Vyrovnání náprav a uložení je rozhodující pro snížení tření a zvýšení výkonu.
- Snižte tření aplikací Molykote® práškového maziva na bázi disulfidu molybdenu na nápravy, kola a pružinu past na myši.
- Pokud si koupíte podložku, vezměte s sebou CD a nápravu do železářství. To vám může pomoci poprvé získat správnou velikost.
- Na webových stránkách Mouse Trap Car Challenge můžete vidět mnoho různých snah studentů.
- Zvyšte tření voskováním provázku svíčkovým voskem. Voskováním má struna lepší tah na osu.
- Zvyšte tření tam, kde je to potřeba, pomocí gumové pneumatiky nebo pásky kolem osy, kde je omotán provázek. Provázek by měl otáčet nápravou a nesklouzávat.
- Snižte hmotnost pomocí jednoduché světelné tyče pro část těla. Snížení hmotnosti také snižuje tření na podpěrách náprav.
- Je užitečné se ujistit, že vaše náprava nehrká, jinak se bude pohybovat doleva a doprava.
- Použijte na auto co nejméně hmoty a zároveň ji dostatečně zvětšete na pohyb.
Věci, které je třeba zvážit
- Poměr kola k nápravě: Pro vzdálenost použijte velká kola a malou nápravu. Myslete na zadní kolo jízdního kola; malý hnací převod a velké kolo.
- Setrvačnost: Kolik energie je potřeba k nastartování auta? Lehčí auto vyžaduje méně. Snižte hmotnost svého vozidla na nejlepší vzdálenost.
- Rychlost uvolňování energie: Pokud se energie uvolňuje pomalu, je energie využívána efektivněji a auto bude cestovat dále. Jedním ze způsobů, jak toto uvolnění zpomalit, je prodloužení ramene páky. Delší rameno urazí větší vzdálenost a umožní více omotání provázku kolem nápravy. Auto pojede daleko, ale pomaleji.
- Tření: Minimalizace tření na nápravě minimalizací styčné plochy. V tomto příkladu byl použit tenký ocelový držák. Nejprve držel díru vyvrtanou dřevěným blokem, aby držel nápravu. Od toho se upustilo, protože větší povrchová plocha způsobuje, že auto využívá energii k překonání tření, místo aby cestovalo vpřed.
- Trakce: Tomu říkáte tření, když je použito ve váš prospěch. V případě potřeby by mělo být maximalizováno tření (kde se struna omotává kolem nápravy a kde se kola dotýkají podlahy). Klouzání provázku nebo koleček se rovná promarněné energii.
Varování
- Past na myši jsou nebezpečné. Mohli byste si zlomit prst. Používejte dohled dospělých. Mohli byste se zranit a past můžete rozdělit!
- Množství dostupné energie je omezeno; síla pružiny. Zobrazené auto se blíží maximu. Pokud by rameno páky bylo delší nebo kola byla větší, auto by se nehýbalo vůbec! V takovém případě lze uvolnění energie „vyladit“zatlačením některých antén (zkraťte páčku).
- Buďte opatrní při práci s nástroji, řezáním dřeva nebo jakýmkoli škodlivým materiálem. Vždy byste měli dospělý dohled při práci.
