אז המורה שלך למדעים נותן לך מטלה בכיתה לבנות "מכונית מלכודת עכברים", שהיא לבנות ולעצב רכב קטן שמקבל כוח מתנועת הצילום של מלכודת עכברים כדי שהמכונית תוכל לנוע הכי רחוק שאפשר. אם אתה רוצה להעלות את הביצועים של חבריך לכיתה, עליך להפוך את המכונית שלך ליעילה ככל האפשר, כך שהיא תעמוד על המרחק הרחוק ביותר. עם הגישה הנכונה, אתה יכול לצייר עיצובים מפורטים של מכוניות להשגת מרחק מרבי באמצעות כלים פשוטים בלבד בבית.
שלב
שיטה 1 מתוך 3: ייעול גלגלי הרכב שלך
שלב 1. השתמש בגלגל אחורי גדול
לגלגלים גדולים יש אינרציה סיבובית גדולה יותר מאשר גלגלים קטנים. מבחינה מעשית, ברגע שהגלגלים יתחילו להסתובב, יהיה להם יותר קשה לעצור. אז הגלגלים הגדולים יותר מושלמים לתחרויות מרחק - באופן תיאורטי, הם יאיצו לאט יותר מהגלגלים הקטנים יותר, אך מסתובבים יותר ויכסו מרחקים ארוכים יותר. אז, לשם פינוי מרבי, הניחו את הגלגל הגדול מאוד על ציר ההיגוי (שם מחוברת מלכודת העכברים, שהיא בדרך כלל האחורית)
הגלגל הקדמי לא ממש משנה - הוא יכול להיות גדול או קטן. כדי שזה ייראה כמו מכונית מרוץ, כדאי לשים את הגלגלים הגדולים מאחור ואת הקטנים יותר בחזית
שלב 2. השתמש בגלגל דק וקל
אל תעמיסו משקל על הגלגלים - עומסים מיותרים בהחלט יאטו את המכונית או יגרמו לחיכוכים. בנוסף, גלגלים רחבים יכולים להשפיע לרעה על גרירה עקב התנגדות אוויר. לכן, עדיף לך להשתמש בגלגלים הדקים והקלים ביותר לרכב.
- תקליטורים ישנים או תקליטורי DVD עוזרים מספיק למטרה זו - גדולים, דקים וקלים מאוד. מבחינת תאימות, ניתן להשתמש בתקעי צינורות כדי להקטין את גודל החור במרכז התקליטור (כך שיתאים לציר).
- אם יש לך תקליטי ויניל, תוכל להשתמש בהם גם אם כי הם עשויים להיות כבדים מדי עבור מלכודת עכברים קטנה מאוד.
שלב 3. השתמש בסרן אחורי קטן
נניח שהמכונית שלך היא מכונית המסתמכת על גלגלים אחוריים. בכל פעם שהסרן האחורי מסתובב, גם הגלגל האחורי מסתובב. אם הציר האחורי דק מאוד, מכונית מלכודת העכברים שלך תוכל לנוע מהר יותר באותו מרחק מאשר אם הסרן האחורי היה רחב יותר. כאשר הגלגל האחורי מסתובב יותר, המרחק שנסע יהיה גם רחוק יותר. לכן, זה די חכם אם אתה יוצר את הציר מהחומר הדק ביותר אך עדיין יכול לעמוד במשקל המסגרת והגלגלים.
דיבלים קטנים הם בחירה טובה למדי וקלים להשגה. אם יש לך מוטות מתכת, זה אפילו טוב יותר - כאשר הם משומנים, הם בדרך כלל לא מתחככים בקלות רבה
שלב 4. צור משיכה על ידי הוספת קצוות לגלגל
אם הגלגל יחליק בזמן שהמלכודת נשברת, האנרגיה תבזבז - מלכודת העכברים פועלת לגרום לגלגל להסתובב. עם זאת, עקב החלקה, המכונית שלך לא מגיעה למרחק הרצוי. לכן הוספת חומר מעורר חיכוך לגלגל האחורי תפחית את הסיכון להחלקה. כדי לא לשים משקל רב מדי, השתמש בחומר אינדוקציה כמה שצריך כדי לתת קצת אחיזה, ותו לא. המרכיבים הללו הם:
- דבק חשמלי
- גוּמִי
- בלון הגומי שהתפוצץ
- בנוסף, הנחת נייר זכוכית מתחת לגלגלים בתחילת התנועה תפחית את הסיכון להחלקה כאשר המכונית מתחילה לנוע (כלומר כאשר הסיכון להחלקה הוא תכוף).
שיטה 2 מתוך 3: התאמת מסגרת המכונית
שלב 1. הפוך את המסגרת לקלה ככל האפשר
והכי חשוב, המכונית שלך צריכה להיות קלה. ככל שהמכונית שלך תהיה פחות מסה, כך ייטב - כל גרם או מיליגרם שתוכל להסיר ממסגרת המכונית שלך, יגרום למכונית שלך ללכת רחוק יותר ויותר. נסה לא להוסיף חומר מסגרת מלבד זה הנדרש מלכודת העכברים והציר הקיימים. אם אתה רואה חתיכה שלא עובדת, נסה להסיר אותה, או במידת האפשר, חורר בה חור בעזרת מקדחה כדי להפחית את המשקל. ניתן גם להשתמש בחומר הקל ביותר למסגרת הרכב. להלן חומרים מתאימים:
- עץ בלסה
- גיליון פלסטיק קשיח
- לוח מתכת דק וקל (אלומיניום, חומר קירוי אבץ וכו ')
- צעצועי בנייה (K'NEX, לגו וכו ')
שלב 2. צור מסגרת ארוכה וקטנה
באופן אידיאלי, אתה רוצה שלמכונית תהיה צורה אווירודינמית - כלומר, המכונית תהיה בעלת שטח הפנים הפחות קטן בחלק נגדה. כמו חץ, סירה ארוכה, מטוס או חנית, לרכב המיועד ליעילות מירבית תמיד תהיה צורה ארוכה ודקה כדי למזער את החיכוך כנגד התנגדות האוויר. עבור מכונית מלכודת עכברים תצטרך לבנות את מסגרת המכונית כך שהיא תהיה קטנה (אם כי יהיה קשה לבצע מסגרת קטנה יותר ממלכודת העכברים עצמה), כמו גם דקה אנכית.
זכור, על מנת למזער את ההחלקה, עליך לנסות להפוך את פרופיל המכונית שלך לדק וקטן ככל האפשר. נסה להניח את המכונית שלך על הקרקע ולהתבונן במכונית שלך מלפנים כדי לקבל מבט ברור יותר על החלקים הגדולים במכונית
שלב 3. השתמש בדבק במקום במסמרים בכל מקום אפשרי
במידת האפשר, מרחי דבק על עיצוב המכונית שלך במקום להשתמש במסמרים, מקלות דבק או חפצים כבדים אחרים. לדוגמה, אתה רק צריך להשתמש בכמות קטנה של דבק כדי להדביק את מלכודת העכברים למסגרת. באופן כללי, הדבק יעבוד בדיוק כמו הציפורניים, בעוד שהציפורניים ישמימו עליו משקל מיותר.
יתרון נוסף של הדבק הוא שבדרך כלל הוא אינו משפיע על עמידות הרוח של הרכב. בינתיים, אם קצה המסמר יצוץ ממסגרת המכונית, הדבר יגרום להשפעה קלה
שלב 4. זכור תמיד את השלמות המבנית של מסגרת המכונית
הגורם המגביל היחיד בכל הקשור לייצור מסגרת מכונית קלה ודקה הוא שבריריותה - אם המסגרת בהירה מדי, המסגרת תהיה כה שבירה עד שהצמד מלכודת עכברים יפגע במכונית. הדיוק באיזון היעילות להשגת מרחק מרבי עם ייצוב המכונית יהיה די קשה. עם זאת, אל תפחד להתנסות. מלכודת העכברים עצמה נשברת לעתים רחוקות, כך שכל עוד יש לך הרבה חומר מסגרת, יש לך את החופש לטעות.
אם אתה משתמש בחומר שביר מאוד כגון עץ בלסה ומתקשה להתאים את המסגרת יחד, שקול להוסיף חומר חזק יותר כגון מתכת או פלסטיק לחלק התחתון של הצד של המסגרת. בכך הגברת את חוזק המבנה של המכונית כמו גם הקטנת שינויים בהתנגדות האוויר ובמשקל שלה
שיטה 3 מתוך 3: מיקסום כוח המכונית
שלב 1. העניק ללכודת העכברים "זרוע" ארוכה כדי להגדיל את המינוף שלה
רוב מכוניות מלכודת העכברים פועלות כדלקמן: מלכודת העכברים "מונחת", חבל הקשור למלכודת נפצע בזהירות על אחד מסרני הגלגל, וכאשר המכשיר ננעל, זרוע המלכודת הצפה שולחת כוח לציר לסובב את הגלגלים. מכיוון שזרוע המלכודת קצרה למדי, מכונית שאינה בנויה בקפידה תמשוך בחבל מהר מדי ותגרום לגלגלים להחליק ולאבד כוח. למשיכה איטית ומוצקה יותר, נסה להצמיד ברזל ארוך לזרוע המשמשת כמנוף, ולאחר מכן נסה לקשור את קצה החבל למגהץ במקום לקשור אותו לזרוע.
השתמש בחומר הנכון כמנוף. אסור למנוף להתכופף כלל בגלל המתח של החבל - כשזה קורה, כוח מתבזבז. מדריכים רבים ממליצים על בניית בלסה חזקה יותר או על תומכי בלסה בתוספת ברזל למנוף יציב אך קל משקל
שלב 2. מניחים את המלכודת כמה שיותר רחוק
נניח שהמלכודת תסובב את הגלגל האחורי. אתה רוצה שמלכודת העכברים תהיה ממוקמת הרחק מהמסגרת כך שהיא לא תיגע בגלגלים הקדמיים. ככל שהמרחק בין המלכודת לגלגל רחוק יותר, כך ייטב - המרחק ארוך יותר אומר שתוכל לגלגל יותר חבל סביב הציר למשיכה איטית יותר והספק רב יותר.
שלב 3. הקפד על חיכוך מינימלי על חלקים נעים של המכונית
למרחק מרבי אתה רוצה להשתמש בכמעט 100% מכוח מלכודת העכברים שלך. המשמעות היא שעליך להפחית את "החיכוך" על משטחי המכוניות המחליקות זו מול זו. השתמש בחומר סיכה עדין, כגון WD 40, גריז לרכב או מוצרים דומים כדי לשמור על נקודות המגע בין החלקים הנעים של המכונית המשומנים כך שהמכונית "רצה" בצורה חלקה ככל האפשר.
מדריכים רבים לייצור מכוניות מלכודת עכברים מזהים את הציר כמקור החיכוך העיקרי במכוניות מלכודת עכברים. כדי למזער את חיכוך הציר, יש למרוח או לרסס כמות קטנה של חומר סיכה על כל ציר המחובר למסגרת. לאחר מכן, אם אפשר, בדוק את הקרקע המשותפת על ידי גלגול הגלגלים הלוך ושוב
שלב 4. השתמש במלכודת העכברים החזקה ביותר
לרוב, כדי לייצר מכונית מלכודת עכברים, כל התלמידים נדרשים להשתמש במלכודת עכברים באותו גודל, כך שלכל מכונית תהיה אותה כמות כוח. עם זאת, אם מותר, השתמש במלכודות בעלות כוח רב יותר ממלכודות רגילות! מלכודות גדולות יותר, כגון מלכודת עכברים לביוב, מספקות יותר כוח מלכודת עכברים רגילה. אבל מלכודת זו דורשת גם בניית מסגרת חזקה יותר. אחרת, מלכודת זו עלולה להרוס את המכונית בזמן קלע. עליך לחזק את מסגרת המכונית והציר כך שיתאימו.
זכור כי מלכודות ביוב ומלכודות מכרסמים גדולות אחרות עלולות לשבור אצבעות. לכן, היזהרו, גם כאשר אתם בטוחים שהמלכודת כבר מחוברת לסרן ולא תינעל בקלות
טיפים
- אם החבל נפתל סביב הציר, המכונית עשויה להיות קשה לזוז. הוספת קישור גדול על ההגה יכולה להגביר את המתיחה. בכמה תמונות יש סליל גומי על הציר, המשמש כ"הילוך "ומפחית החלקה של החבל.
- השתמש בידית הארוכה יותר כדי להאריך את זרוע מלכודת העכברים ככל שניתן. הקצה שחוצה מרחק רב יותר יקל על סליל החבל על ההגה לעבוד טוב יותר. האנטנה של רדיו פגום יכולה לשמש כמנוף. כל דבר ארוך, קליל ואינו גמיש במיוחד יכול לשמש כמנוף.
- הפחת את החיכוך על הציר על ידי מזעור שטח הפנים התומך במגע עם ציר ההיגוי. תומכי סרן עשויים פלדה דקה בעלי חיכוך פחות מאשר חורים שנקדחו בלוקי עץ.
- הפחת את ההלם באמצעות ספוג קטן המתנהג כמו פיתיון גבינה. זה יקטין את קפיצת המכונית כאשר זרוע המנוף תינעל.
- התאמת קווי הציר והמסבים חיונית להפחתת החיכוך ולשיפור הביצועים.
- הפחת את החיכוך באמצעות מריחת Molykote® חומר סיכה אבקתי המבוסס על מוליבדן דיסולפיד לצירים, גלגלים ומעיינות מלכודת עכברים.
- קח את התקליטור והציר לחנות לחומרי בניין אם אתה קונה פקקים. זה "עשוי" לעזור להשיג את הגודל הנכון בפעם הראשונה.
אתה יכול לצפות במאמצי הסטודנטים באתר אתגר מלכודות העכברים.
- הגדל את החיכוך על ידי שעווה בחבל באמצעות נר דולק. על ידי מתן שעווה, לחבל משיכה טובה יותר בסרן.
- הגדל את החיכוך במידת הצורך באמצעות גומי או סרט דבק או מורחים דבק סביב הציר שבו החבל פצוע. החבל יסובב את הציר ולא יחליק.
- הפחת את המסה באמצעות מקלות אור לחלקי הגוף של המובי. הפחתת המסה תפחית גם את החיכוך על תומכי הציר.
דברים לדעת
- יחס גלגל לסרן: למרחקים, השתמש בגלגל גדול ובציר קטן. תארו לעצמכם את הגלגל האחורי של אופניים; הילוכים קטנים וגלגלים גדולים.
- אִינֶרצִיָה: כמה כוח צריך כדי להפעיל את המכונית? מכוניות קלות יותר דורשות פחות כוח. הורד את מסת הרכב שלך למרחק הטוב ביותר.
- קצב שחרור אנרגיה: אם האנרגיה משתחררת לאט, הכוח מופעל ביעילות רבה יותר, והמכונית תתקדם הלאה. אחת הדרכים להאט שחרור זה היא להאריך את זרוע המנוף. הזרוע הארוכה יותר נוסעת הלאה ומשאירה יותר מקום לסליל החבל סביב הציר. המכונית תנוע הלאה, אך לאט יותר.
- חיכוך: מזעור החיכוך על הציר על ידי מזעור שטח המגע. סוגרים עשויים פלדה דקה משמשים כדוגמה. בתחילה נקדח חור בגוש העץ המשמש לאחיזת הציר. לאחר מכן, בשל שטח הפנים הגדול יותר, המכונית משתמשת באנרגיה כדי להתמודד עם חיכוך במקום לזוז.
- מְשׁוֹך: זה מה שמכונה חיכוך כאשר משתמשים בו כיתרון. יש למקסם את החיכוך היכן שהוא נחוץ (היכן שהחבל נפתל סביב הציר והיכן שהגלגל פוגש את הרצפה). החלקה של חבלים או גלגלים תבזבז כוח.
אַזהָרָה
- יש גבול לכמות החשמל הזמינה; כלומר כוח לכל. המכונית שמופגמת היא כבר דוגמא שמשיגה יעילות כמעט מקסימלית. אם המנופים היו ארוכים יותר, או הגלגלים היו גדולים יותר, המכונית "לא הייתה זזה כלל!" במקרה זה, ניתן "לסובב" את הכוח המשוחרר על ידי דחיפת האנטנה פנימה (קיצור הידית).
- מלכודות עכברים מסוכנות למדי. אתה יכול לשבור את האצבע. בקש עזרה ממבוגר. אתה יכול להיפגע ואתה יכול גם לשבור מלכודות!
- היזהר בעת שימוש בכלים, חיתוך עץ או בעת שימוש בחומרים מסוכנים. עליך תמיד לבקש עזרה ממבוגר בעת העבודה.
