Hvordan tilpasse en musefellebil for avstand

Så naturfagslæreren din har gitt klassen din den klassiske 'musefellebil' -oppgaven: å lage, designe og bygge et lite kjøretøy drevet av snapping av en musefelle for å få bilen til å reise så langt som mulig. Hvis du vil komme ut foran alle de andre studentene i klassen din, må du gjøre bilen din så effektiv som mulig, slik at du kan presse hver eneste centimeter ut av 'bilen'. Med riktig tilnærming er det mulig å strømlinjeforme bilens design for maksimal avstand med bare vanlige hjemmematerialer. Du kan også kjøpe et musefellebilsett fra hvilken som helst håndverksbutikk og hoppe over å lure på om det vil fungere.

Fremgangsmåte

Metode en av 3: Optimalisering av hjulene dine

1. en Bruk store bakhjul. Store hjul har større rotasjonsinerti enn små hjul. I praksis betyr dette at når de begynner å rulle, er de vanskeligere å slutte å rulle. Dette gjør store hjul perfekte for avstandsbaserte konkurranser - teoretisk vil de akselerere mindre raskt enn mindre hjul, men de vil trille mye lenger, og de vil kjøre en større distanse generelt. Så, for maksimal avstand, gjør hjulene på drivakselen (den musefellen er bundet til, som vanligvis er den bakre) veldig store.
   • Forhjulet er litt mindre viktig - det kan være stort eller lite. For et klassisk drag racer-utseende, vil du ha store hjul bak og mindre foran.
2. 2 Bruk tynne, lette hjul. Tynnere hjul har mindre friksjon og kan gå lenger hvis avstanden er det du ønsker eller trenger med musefelleren din. Det er også viktig å ta hensyn til vekten av hjulene selv - unødvendig vekt vil til slutt redusere bilen eller føre til ekstra friksjon. I tillegg er det verdt å merke seg at brede hjul til og med kan ha en liten negativ effekt på bilens motstand på grunn av luftmotstand. Av disse grunnene vil du bruke de tynneste, letteste hjulene som er tilgjengelige for bilen din.
   • Gamle CDer eller DVDer fungerer ganske bra for dette formålet - de er store, tynne og ekstremt lette. I dette tilfellet kan en rørleggervask brukes til å redusere hullstørrelsen midt på CDen (for å passe bedre til akselen).
   • Hvis du har tilgang til gammel vinyl, fungerer disse også ekstremt bra, selv om de kan være for tunge for de minste musefellene.
3. 3 Bruk en smal bakaksel. Forutsatt at bilen din er en bakhjulsdrevet bil, svinger bakhjulene hver gang bakakselen din svinger. Hvis bakakselen din er ekstremt tynn, vil musefellebilen din kunne dreie den flere ganger for samme strenglengde enn den ville gjort hvis den var bredere. Dette betyr å dreie bakhjulene flere ganger, noe som betyr større avstand! Av denne grunn er det en klok idé å gjøre akselen din av det tynneste materialet som er tilgjengelig som fremdeles kan bære vekten på rammen og hjulene.
   • Smale tre dyvelstenger er et flott, lett tilgjengelig valg her. Hvis du har tilgang til tynne metallstenger, er disse enda bedre - når de smøres, har de vanligvis mindre friksjon.
4. 4 Lag trekkraft ved å gi kantene på hjulens friksjon. Hvis hjulene sklir mot bakken når fellen sprettes, blir energi bortkastet - musefellen fungerer for å få hjulene til å snu, men du får ikke noe ekstra avstand. Hvis dette skjer med bilen din, kan det føre til redusert glidning å legge til et friksjonsinduserende materiale i bakhjulene. For å holde vektbehovet nede, bruk bare så mye som er nødvendig for å gi hjulspissene litt grep og ikke noe ekstra. Noen egnede materialer er:
   • Elektrisk tape
   • Gummibånd
   • Poppet ballongummi
   • I tillegg kan plassering av et stykke sandpapir under bakhjulene ved startlinjen redusere glid når bilen begynner å bevege seg (når det er mest sannsynlig).
   Annonse

Metode 2 av 3: Tilpasse rammen din

1. en Bygg den letteste rammen som er mulig. Fremfor alt skal bilen din være lett. Jo mindre massen på bilen din er, desto bedre - hvert gram eller milligram du kan barbere av bilens ramme, er litt lenger. Musefellen din vil kunne skyve bilen din. Prøv å ikke ha noe ekstra rammemateriale utover det som er nødvendig for å holde musefellen og hjulakslene på plass. Hvis du ser bortkastet plass på rammen din, kan du prøve å fjerne den, eller hvis dette er umulig, kan du lage hull i den med en bor for å få vekten ned. Du vil også bruke det letteste materialet som er mulig for rammen din. Her er bare noen få passende:
   • Balsa tre
   • Plater av hard plast
   • Tynne, lette metallplater (aluminium / tinn takmateriale, etc.)
   • Byggeleker (K'NEX, Legos, etc.)
2. 2 Gjør rammen lang og smal. Ideelt sett vil du at bilen din skal formes aerodynamisk - det vil si at den gir minst mulig overflateareal i retningen den skal kjøre. Som en pil, en langbåt, et fly eller et spyd, vil et kjøretøy som er designet med maksimal effektivitet i tankene nesten alltid ha en lang, tynn form for å minimere luftmotstand. Når det gjelder musefellebilen din, vil dette bety at du gjør rammen både smal (selv om det vil være vanskelig å få rammen smalere enn selve musefellen) og vertikalt tynn.
   • Husk at du prøver å gi bilen din den smaleste og minste profilen mulig for å minimere motstand. Prøv å komme deg ned på bakken og se på bilen din forfra for å få øye på deler av rammen som gjør bilens profil unødvendig stor.
3. 3 Bruk lim i stedet for negler der det er mulig. Uansett hvor du kan, prøv å bruke lim i bilens design, i stedet for negler, pinner eller andre tyngre løsninger. For eksempel bør du bare trenge å bruke noen få små flekker lim for å feste musefellen til rammen. Generelt vil limet holde like godt som negler, noe som kan legge til unødvendig vekt. Bruk superlim ikke skolelim, det holder ikke like godt.
   • En annen fordel med lim er at det vanligvis ikke skal påvirke bilens luftmotstand. På den annen side, hvis den ene enden av en spiker stikker ut av rammen din, er det den kan har mindre effekt.
4. 4 Husk rammens strukturelle integritet. Den eneste begrensende faktoren når det gjelder hvor lett og tynn du kan lage musefellebilens ramme, er skjørheten - hvis den er for lett, kan den bli så skjør at handlingen med å fjære musefellen bryter bilen fra hverandre. Den delikate balansen mellom å oppnå maksimal avstand og å gjøre bilen din ustabil, kan være vanskelig å få rett, men ikke vær redd for å eksperimentere. Det er lite sannsynlig at musefellen selv vil knekke, så lenge du har ekstra rammemateriale, har du friheten til å gjøre feil.
   • Hvis du bruker et ekstra skjørt materiale som balsatre og har vanskelig for å få rammen til å holde sammen, bør du vurdere å legge til en liten stripe av et solidere materiale som metall eller plast på undersiden av rammen. Å gjøre dette øker bilens strukturelle styrke samtidig som endringen i luftmotstand og vekt minimeres.
   Annonse

Metode 3 av 3: Maksimere kraften din

1. en Gi fellen din en lang 'arm' for å øke innflytelsen. De fleste musefellebiler fungerer som følger: musefellen er 'satt', en streng bundet til armen på musefellen er forsiktig viklet rundt en av hjulakslene, og når fellen fjæres, overfører den svingende armen til fellen sin energi til akselen for å vri hjulene. Siden fellen er ganske kort, hvis bilen ikke er nøye konstruert, kan den trekke i strengen for raskt, slik at hjulene sklir og energi går tapt. For å få et langsommere, stadigere trekk, prøv å feste en lang stolpe til armen for å fungere som en spak, og deretter knytte enden av strengen til denne, bedre enn til selve armen
   • Det er viktig å bruke riktig materiale til spaken din. Håndtaket bør ikke bøyes i det hele tatt under strengens stress - dette representerer bortkastet energi. Mange guider anbefaler robuste balsakonstruksjoner eller balsa forsterket med metall for å gi en solid, men likevel lett spak.
2. 2 Plasser fellen så langt frem som mulig. Forutsatt at fellen din dreier bakhjulene, vil du at bilens musefelle skal være langt frem på rammen som den kan være uten å berøre forhjulene. Jo lengre avstand mellom fellen og hjulene er, desto bedre - mer avstand betyr at du kan løkke mer streng rundt akselen bare litt ekstra langsom og jevn trekkraft.
3. 3 Sørg for minimal friksjon på bevegelige deler. For maksimal avstand, vil du bruke så nær 100% av musefellens kraft som mulig. Dette betyr å redusere friksjon på underlag på bilen din der punkter glir mot hverandre. Bruk et mildt smøremiddel, som WD-40, autofett eller et lignende produkt for å holde kontaktpunktene mellom bilens bevegelige deler velsmurt slik at bilen 'kjører' så jevnt som mulig.
   • Mange guider for musefelle identifiserer akselen som den viktigste friksjonskilden på en musefellebil. For å minimere akselfriksjonen, gni eller spray litt smøremiddel på hver aksel der den møter rammen, og bearbeid den om mulig inn i kontaktpunktet ved å skyve hjulene frem og tilbake.
4. 4 Hvis du har lov til det, bruk den kraftigste musefellen som er mulig. For musefellebiloppgaver blir det for det meste pålagt alle studenter å bruke samme størrelse på musefelle, slik at alles bildesign har samme mengde kraft. Men hvis du ikke har denne begrensningen, kan du gjerne bruke den kraftigste musefellen du kan finne! Større feller som rottefeller gir mye mer kraft enn grunnleggende musefeller, men de krever også kraftigere konstruksjoner, ellers kan de knuse bilen fra hverandre når de er fjæret, så du må kanskje forsterke rammen og / eller akslene for å imøtekomme.
   • Husk at rottefeller og andre store gnagerfeller lett kan knekke fingrene, så håndter væpnede feller med ekstrem forsiktighet, selv når du er sikker på at fellen er rigget opp til akselen din og ikke skal kunne lukkes fritt.
   Annonse

Samfunnsspørsmål og svar

• Spørsmål Hva slags streng skal jeg bruke i en musefellebil? Du bør bruke noe som har godt grep og lite friksjon. For eksempel er garn ikke et godt valg fordi det er utsatt for å bli fanget og har mye friksjon. Sterk fiskelinje eller tanntråd ville være bedre valg. Begge er glatte og tynne, men også sterke nok til å snu hjulene uten å knekke.
• Spørsmål Hvis jeg trenger å få det til å gå så langt som mulig, skal jeg ikke redusere friksjonen? Ja, men noe friksjon er nødvendig for å få bilen til å gå fremover i stedet for å skli på plass.
• Spørsmål Ville en bil reise videre med store eller små hjul? Bilen ville reise lenger med større hjul og raskere med mindre.
• Spørsmål Skal bilen min ha en tykk kropp eller en tynn kropp? Griffin Brown En tynn, for å redusere luftfriksjonen. Men ikke for tynn, ellers kan musefellen knekke bilen din når den går av.
• Spørsmål Skal bilen min ha en lang eller kort kropp? En lang kropp er best fordi den gir litt vekt på bilen din og den vil bevege seg lenger og raskere.
• Spørsmål Hva skal kroppens lengde og høyde være? Du vil at kroppen skal være lang og smal. Ikke ha det høyt på grunn av aerodynamikk.
• Spørsmål Må jeg ha en spesiell hjultykkelse? Den er basert på hva du synes fungerer best. Tynne hjul øker lengre distanse, mens andre øker trekkraften.
• Spørsmål Skal jeg gjøre bilen min tyngre eller lettere for å få den til å gå lenger? Den skal være så lett som mulig uten å være for skjør. Diskene fungerer bra som hjul, men er tynne og kan knekke hvis du har for mye kraft. En treramme fungerer på samme måte: den er lett, noe som er bra, men den kan knekke hvis den er for tynn.
• Spørsmål Skal jeg bruke tre eller fire hjul? Også bruker jeg et par gamle CD-er til bakhjulene, ville det ha betydning om jeg brukte det samme til forhjulet / hjulene? Det er sannsynligvis best å bruke 4 hjul. CDene er et godt valg for begge hjulene.
• Spørsmål Hvordan får jeg en musefellebil til å gå? Armen skal ha en streng festet til den, med den andre enden av strengen viklet rundt bakakselen (som vil spinne akselen når armen klikker fremover).