Quindi il tuo insegnante di scienze ti assegna un compito in classe per costruire una "macchina trappola per topi", che consiste nel costruire e progettare un piccolo veicolo che ottiene energia dal movimento a scatto di una trappola per topi in modo che l'auto possa muoversi il più lontano possibile. Se vuoi superare i tuoi compagni di classe, devi rendere la tua auto il più efficiente possibile in modo che copra la distanza più lontana. Con l'approccio giusto, puoi disegnare progetti di auto dettagliati per raggiungere la massima distanza utilizzando solo semplici strumenti a casa.
Fare un passo
Metodo 1 di 3: Ottimizzazione delle ruote del veicolo
Passaggio 1. Utilizzare una ruota posteriore grande
Le ruote grandi hanno una maggiore inerzia di rotazione rispetto alle ruote piccole. In pratica, una volta che le ruote iniziano a girare, avranno più difficoltà a fermarsi. Quindi le ruote più grandi sono perfette per le gare di distanza: teoricamente, accelereranno più lentamente delle ruote più piccole, ma gireranno più a lungo e copriranno distanze maggiori. Quindi, per la massima distanza, posiziona la ruota molto grande sull'asse dello sterzo (che è dove è attaccata la trappola per topi, che di solito è la parte posteriore)
La ruota anteriore non ha molta importanza: può essere grande o piccola. Per far sembrare un'auto da corsa, potresti voler mettere le ruote grandi sul retro e quelle più piccole sulla parte anteriore
Passaggio 2. Utilizzare una ruota sottile e leggera
Non appesantire le ruote: i carichi non necessari rallenteranno sicuramente l'auto o causeranno attrito. Inoltre, le ruote larghe possono avere un effetto negativo sul traino a causa della resistenza dell'aria. Pertanto, è meglio usare le ruote più sottili e leggere per l'auto.
- I vecchi CD o DVD funzionano abbastanza bene per questo scopo: grandi, sottili e molto leggeri. In termini di compatibilità, i tappi per tubi possono essere utilizzati per ridurre le dimensioni del foro al centro del CD (per adattarsi all'asse).
- Se hai dei dischi in vinile, puoi usarli anche tu, anche se potrebbero essere troppo pesanti per una trappola per topi molto piccola.
Passaggio 3. Utilizzare un piccolo asse posteriore
Supponiamo che la tua auto sia un'auto che fa affidamento sulle ruote posteriori. Ogni volta che l'asse posteriore ruota, ruota anche la ruota posteriore. Se l'asse posteriore è molto sottile, la tua auto trappola per topi sarà in grado di muoversi più velocemente per la stessa distanza che se l'asse posteriore fosse più largo. Quando la ruota posteriore gira di più, anche la distanza percorsa sarà maggiore. Quindi, è abbastanza saggio realizzare l'asse con il materiale più sottile, ma può comunque sopportare il peso del telaio e delle ruote.
I tasselli piccoli sono una scelta abbastanza buona e sono facili da ottenere. Se hai barre di metallo, è ancora meglio: una volta lubrificate, di solito non si sfregano molto facilmente
Passaggio 4. Crea trazione aggiungendo bordi alla ruota
Se la ruota scivola mentre la trappola scatta, l'energia andrà sprecata: la trappola per topi fa girare la ruota. Tuttavia, a causa dello slittamento, la tua auto non raggiunge la distanza desiderata. Pertanto, l'aggiunta di un materiale che induce attrito alla ruota posteriore ridurrà il rischio di scivolamento. Per non appesantire troppo, usa tanto materiale ad induzione quanto basta per dare un po' di presa, e niente di più. Questi ingredienti sono:
- Adesivo elettrico
- Gomma
- Il palloncino di gomma che è scoppiato
- Inoltre, posizionare la carta vetrata sotto le ruote all'inizio del movimento ridurrà il rischio di scivolare quando l'auto inizia a muoversi (cioè quando il rischio di scivolare è frequente).
Metodo 2 di 3: regolazione del telaio dell'auto
Passaggio 1. Rendi il telaio il più leggero possibile
La cosa più importante è che la tua auto dovrebbe essere leggera. Meno massa ha la tua auto, meglio è: ogni grammo o milligrammo che puoi rimuovere dal telaio della tua auto, farà andare la tua auto sempre più lontano. Cerca di non aggiungere materiale al telaio diverso da quello richiesto dalla trappola per topi e dall'asse esistenti. Se vedi un pezzo che non funziona, prova a rimuoverlo o, se possibile, pratica un foro con un trapano per ridurne il peso. Puoi anche utilizzare il materiale più leggero per il telaio del veicolo. Sono materiali idonei:
- Legno di balsa
- Foglio di plastica dura
- Lamiera sottile e leggera (alluminio, materiale di copertura in zinco, ecc.)
- Costruire giocattoli (K'NEX, Lego, ecc.)
Passaggio 2. Crea una cornice lunga e piccola
Idealmente, vuoi che l'auto abbia una forma aerodinamica, il che significa che l'auto avrà la superficie minima sulla parte contro cui sta viaggiando. Come una freccia, una scialuppa, un aeroplano o una lancia, un veicolo progettato per la massima efficienza avrà sempre una forma lunga e sottile per ridurre al minimo l'attrito contro la resistenza dell'aria. Per un'auto trappola per topi, dovrai costruire il telaio dell'auto in modo che sia piccolo (anche se sarà difficile creare un telaio più piccolo della trappola per topi stessa), oltre che verticalmente sottile.
Ricorda, per ridurre al minimo lo scivolamento, dovresti cercare di rendere il profilo della tua auto il più sottile e piccolo possibile. Prova a posizionare la tua auto a terra e guarda la tua auto dalla parte anteriore per avere una visione più chiara delle parti più grandi dell'auto
Passaggio 3. Utilizzare la colla al posto delle unghie ove possibile
Se possibile, applica la colla sul design della tua auto invece di usare chiodi, stick di colla o altri oggetti pesanti. Ad esempio, è sufficiente utilizzare una piccola quantità di colla per incollare la trappola per topi al telaio. In generale, la colla funzionerà altrettanto bene delle unghie, mentre le unghie appesanteranno su di essa un peso inutile.
Un altro vantaggio della colla è che di solito non influisce sulla resistenza al vento del veicolo. Nel frattempo, se la punta del chiodo fuoriesce dal telaio dell'auto, questo causerà un effetto minore
Passaggio 4. Tenere sempre presente l'integrità strutturale del telaio dell'auto
L'unico fattore limitante quando si tratta di realizzare un telaio per auto leggero e sottile è la sua fragilità: se il telaio è troppo leggero, il telaio sarà così fragile che uno scatto da una trappola per topi danneggerà l'auto. La precisione nel bilanciamento dell'efficienza per raggiungere la massima distanza con la stabilizzazione dell'auto sarà piuttosto difficile. Tuttavia, non aver paura di sperimentare. La stessa trappola per topi si rompe raramente, quindi finché hai un sacco di materiale per il telaio, hai la libertà di commettere errori.
Se stai usando un materiale molto fragile come il legno di balsa e hai problemi a montare il telaio, considera l'aggiunta di un materiale più resistente come metallo o plastica nella parte inferiore del lato del telaio. In questo modo, hai aumentato la resistenza strutturale dell'auto e ridotto al minimo le modifiche alla sua resistenza all'aria e al peso
Metodo 3 di 3: Massimizzare la potenza dell'auto
Passaggio 1. Dai alla tua trappola per topi un lungo "braccio" per aumentare la sua leva
La maggior parte delle auto trappola per topi funziona come segue: la trappola per topi è "montata", una corda legata alla trappola è accuratamente avvolta su uno degli assi della ruota e, quando il dispositivo viene scattato, il braccio della trappola galleggiante invia potenza all'asse a girare le ruote. Poiché il braccio della trappola è piuttosto corto, un'auto non costruita con cura tirerà la fune troppo rapidamente e farà slittare le ruote e perdere potenza. Per una trazione più lenta e più decisa, prova ad attaccare un lungo ferro al braccio che funge da leva, quindi prova a legare l'estremità della corda al ferro invece di legarla al braccio.
Usa il materiale giusto come leva. La leva non deve piegarsi affatto a causa della tensione della fune: quando ciò accade, la potenza viene sprecata. Molte guide raccomandano una costruzione in balsa più robusta o supporti in balsa con ferro aggiunto per una leva robusta ma leggera
Passaggio 2. Posiziona la trappola il più lontano possibile
Supponiamo che la trappola faccia girare la ruota posteriore. Vuoi che la trappola per topi sia posizionata lontano dal telaio in modo che non tocchi le ruote anteriori. Maggiore è la distanza tra la trappola e la ruota, meglio è: maggiore è la distanza significa che sarai in grado di far rotolare più corda attorno all'asse per una trazione più lenta e più potenza.
Passaggio 3. Garantire un attrito minimo sulle parti mobili dell'auto
Per la massima distanza, vuoi usare quasi il 100% della potenza della tua trappola per topi. Ciò significa che devi ridurre "l'attrito" sulle superfici delle vetture che scorrono l'una contro l'altra. Utilizzare un lubrificante delicato, come WD 40, grasso per autoveicoli o prodotti simili per mantenere lubrificati i punti di contatto tra le parti mobili dell'auto in modo che l'auto "giri" nel modo più fluido possibile.
Molti manuali di produzione di auto trappole per topi identificano l'asse come la principale fonte di attrito nelle auto trappole per topi. Per ridurre al minimo l'attrito dell'asse, applicare o spruzzare una piccola quantità di lubrificante su ciascun asse attaccato al telaio. Quindi, se possibile, prova il terreno comune facendo rotolare le ruote avanti e indietro
Passaggio 4. Usa la trappola per topi più potente
La maggior parte delle volte, per realizzare una trappola per topi, tutti gli studenti devono utilizzare una trappola per topi delle stesse dimensioni in modo che ogni auto abbia la stessa quantità di potenza. Tuttavia, se consentito, usa trappole che hanno più potenza delle trappole normali! Trappole più grandi, come una trappola per topi di fogna, forniscono più potenza di una normale trappola per topi. Ma questa trappola richiede anche una struttura del telaio più robusta. Altrimenti, questa trappola può distruggere l'auto durante l'imbracatura. È necessario rafforzare il telaio e l'asse della tua auto in modo che corrispondano.
Tieni presente che le trappole per fognature e altre grandi trappole per roditori possono rompere le dita. Quindi, fai attenzione, anche quando sei sicuro che la trappola sia già attaccata all'asse e non si spezzerà facilmente
Suggerimenti
- Se la fune è avvolta attorno all'asse, potrebbe essere difficile per l'auto muoversi. L'aggiunta di un grande collegamento sul volante può aumentare la trazione. In alcune immagini è presente una bobina di gomma sull'asse, che funge da “ingranaggio” e riduce lo slittamento della fune.
- Usa la leva più lunga per estendere il braccio della trappola per topi il più possibile. L'estremità che attraversa una distanza maggiore renderà più facile il funzionamento migliore del rocchetto di corda sulla ruota. L'antenna di una radio danneggiata può essere utilizzata come leva. Tutto ciò che è lungo, leggero e poco flessibile può essere usato come leva.
- Ridurre l'attrito sull'asse riducendo al minimo la superficie di appoggio a contatto con l'asse sterzante. I supporti dell'asse in acciaio sottile hanno un attrito inferiore rispetto ai fori praticati nei blocchi di legno.
- Riduci lo shock usando una spugnetta che agisce come un'esca per il formaggio. Ciò ridurrà il salto dell'auto quando il braccio della leva scatta.
- La regolazione delle linee degli assi e dei cuscinetti è essenziale per ridurre l'attrito e migliorare le prestazioni.
- Riduci l'attrito applicando Molykote®, un lubrificante in polvere a base di bisolfuro di molibdeno su assali, ruote e molle per trappole per topi.
- Porta il CD e l'asse al negozio di ferramenta se stai acquistando tappi. "Può" aiutare a ottenere la taglia giusta la prima volta.
È possibile visualizzare gli sforzi degli studenti sul sito Web Mouse Trap Car Challenge.
- Aumenta l'attrito incerando la corda con una candela. Fornendo la cera, la corda ha una migliore trazione sull'asse.
- Aumentare l'attrito dove necessario utilizzando gomma o nastro adesivo o applicare adesivo attorno all'asse in cui è avvolta la fune. La fune ruoterà l'asse e non scivolerà.
- Riduci la massa usando bastoncini leggeri per le parti del corpo del mobi. La riduzione della massa ridurrà anche l'attrito sui supporti dell'asse.
Cose da sapere
- Rapporto ruota-assale: Per la distanza, utilizzare una ruota grande e un asse piccolo. Immagina la ruota posteriore di una bicicletta; Piccoli ingranaggi e grandi ruote.
- Inerzia: Quanta potenza ci vuole per far funzionare l'auto? Le auto più leggere richiedono meno energia. Riduci la massa del tuo veicolo per la migliore distanza..
- Tasso di rilascio di energia: Se l'energia viene rilasciata lentamente, l'energia viene utilizzata in modo più efficiente e l'auto si muoverà ulteriormente. Un modo per rallentare questo rilascio è allungare il braccio della leva. Il braccio più lungo viaggia più lontano e lascia più spazio per la bobina di corda attorno all'asse. L'auto si muoverà ulteriormente, ma più lentamente.
- Attrito: Ridurre al minimo l'attrito sull'asse riducendo al minimo l'area di contatto. Come esempio vengono utilizzate le staffe in acciaio sottile. Inizialmente, viene praticato un foro nel blocco di legno utilizzato per sostenere l'asse. Quindi, a causa della superficie più ampia, l'auto utilizza l'energia per affrontare l'attrito invece di muoversi.
- tiro: Questo è ciò che viene definito attrito quando viene utilizzato come vantaggio. L'attrito dovrebbe essere massimizzato dove è necessario (dove la fune è avvolta attorno all'asse e dove la ruota incontra il pavimento). Le funi o le ruote che scivolano sprecano energia.
Avvertimento
- C'è un limite alla quantità di energia disponibile; cioè potenza per. L'auto che viene esemplificata è già un esempio che raggiunge quasi la massima efficienza. Se le leve fossero più lunghe o le ruote più grandi, l'auto "non si muoverebbe affatto!" In questo caso la potenza erogata può essere “ruotata” spingendo l'antenna verso l'interno (accorciando la leva).
- Le trappole per topi sono piuttosto pericolose. Puoi romperti un dito. Chiedi aiuto a un adulto. Puoi farti male e puoi anche rompere le trappole!
- Prestare attenzione quando si utilizzano strumenti, si taglia la legna o si utilizzano materiali pericolosi. Dovresti sempre chiedere aiuto a un adulto quando lavori.
