لذلك ، أعطى مدرس العلوم لصفك مهمة "سيارة مصيدة فئران" كلاسيكية: لتصنيع وتصميم وبناء مركبة صغيرة مدعومة بفعل الالتقاط لمصيدة فئران لجعل سيارتك تسافر إلى أقصى حد ممكن. إذا كنت ترغب في التقدم قبل جميع الطلاب الآخرين في صفك ، فستحتاج إلى جعل سيارتك فعالة قدر الإمكان حتى تتمكن من الضغط على كل شبر أخير من "سيارتك". من خلال النهج الصحيح ، من الممكن تبسيط تصميم سيارتك لأقصى مسافة باستخدام المواد المنزلية الشائعة فقط. يمكنك أيضًا شراء عدة مصيدة فئران للسيارة من أي متجر حرفي وتخطي التساؤل عما إذا كانت ستنجح.
خطوات
طريقة 1 من 3: تحسين عجلاتك
الخطوة 1. استخدم عجلات خلفية كبيرة
تتميز العجلات الكبيرة بقصور ذاتي دوران أكبر من العجلات الصغيرة. من الناحية العملية ، هذا يعني أنه بمجرد أن يبدأوا في التدحرج ، يصعب عليهم التوقف عن التدحرج. هذا يجعل العجلات الكبيرة مثالية للمسابقات القائمة على المسافة - نظريًا ، سوف تتسارع بسرعة أقل من العجلات الأصغر ، لكنها ستدور لفترة أطول وستقطع مسافة أكبر بشكل عام. لذلك ، لأقصى مسافة ، اجعل العجلات على محور القيادة (الذي ترتبط به مصيدة الفئران ، والذي يكون عادةً الخلفي) كبيرة جدًا.
العجلة الأمامية أقل أهمية - يمكن أن تكون كبيرة أو صغيرة. لإلقاء نظرة كلاسيكية على متسابق السحب ، ستحتاج إلى عجلات كبيرة في الخلف وعجلات أصغر في المقدمة
الخطوة الثانية: استخدم عجلات خفيفة ورقيقة
تتميز العجلات الرفيعة باحتكاك أقل وقد تذهب أبعد إذا كانت المسافة هي ما تريده أو تحتاجه مع متسابق مصيدة الفئران. من المهم أيضًا مراعاة وزن العجلات نفسها - أي وزن غير ضروري سيؤدي في النهاية إلى إبطاء سيارتك أو يؤدي إلى احتكاك إضافي. بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن العجلات العريضة يمكن أن يكون لها تأثير سلبي بسيط على مقاومة السيارة بسبب مقاومة الهواء. لهذه الأسباب ، سترغب في استخدام أنحف وأخف عجلات متوفرة لسيارتك.
- تعمل الأقراص المضغوطة أو أقراص DVD القديمة بشكل جيد إلى حد ما لهذا الغرض - فهي كبيرة ورقيقة وخفيفة للغاية. في هذه الحالة ، يمكن استخدام غسالة السباكة لتقليل حجم الفتحة في منتصف القرص المضغوط (لتلائم المحور بشكل أفضل).
- إذا كان لديك وصول إلى الفينيل القديم ، فهذه تعمل بشكل جيد للغاية ، على الرغم من أنها قد تكون ثقيلة جدًا بالنسبة لأصغر مصائد الفئران.
الخطوة 3. استخدم محور خلفي ضيق
بافتراض أن سيارتك هي سيارة ذات دفع خلفي ، في كل مرة يدور فيها المحور الخلفي ، تدور العجلات الخلفية. إذا كان المحور الخلفي الخاص بك نحيفًا للغاية ، فستكون سيارة مصيدة الفئران قادرة على تدويره مرات أكثر بنفس طول الخيط مما لو كان أعرض. هذا يترجم إلى قلب العجلات الخلفية الخاصة بك مرات أكثر ، مما يعني مسافة أكبر! لهذا السبب ، من الحكمة أن تجعل المحور الخاص بك من أرق المواد المتاحة التي لا تزال قادرة على تحمل وزن الإطار والعجلات.
تعد قضبان وتد خشبية ضيقة خيارًا رائعًا يسهل الوصول إليه هنا. إذا كان بإمكانك الوصول إلى قضبان معدنية رفيعة ، فهذه أفضل - عندما تكون مشحمة ، فعادة ما يكون احتكاكها أقل
الخطوة 4. خلق قوة جر عن طريق إعطاء حواف احتكاك العجلات
إذا انزلقت العجلات على الأرض عند نثر المصيدة ، فإن الطاقة تضيع - تعمل مصيدة الفئران على جعل العجلات تدور ، لكن لا تحصل على أي مسافة إضافية. إذا حدث هذا مع سيارتك ، فإن إضافة مادة مسببة للاحتكاك إلى العجلات الخلفية قد يقلل من انزلاقها. للحفاظ على متطلبات وزنك منخفضة ، استخدم فقط بقدر ما هو ضروري لإعطاء أطراف العجلات بعض الثبات وليس المزيد. بعض المواد المناسبة هي:
- شريط كهربائي
- الأربطة المطاطية
- انفجار بالون المطاط
- بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي وضع قطعة من ورق الصنفرة أسفل العجلات الخلفية عند خط البداية إلى تقليل الانزلاق حيث تبدأ السيارة في التحرك (عندما يكون ذلك على الأرجح).
الطريقة 2 من 3: تخصيص إطارك
الخطوة 1. قم ببناء أخف إطار ممكن
قبل كل شيء ، يجب أن تكون سيارتك خفيفة. كلما كانت كتلة سيارتك أصغر ، كان ذلك أفضل - فكل جرام أو مليغرام يمكنك حلقه من إطار سيارتك يزيد قليلاً عن مصيدة الفئران التي ستتمكن من دفع سيارتك. حاول ألا يكون لديك أي مادة إطار إضافية تتجاوز ما هو ضروري للحفاظ على مصيدة الفئران ومحاور العجلات في مكانها. إذا رأيت مساحة ضائعة على إطارك ، فحاول إزالته ، أو إذا كان ذلك مستحيلًا ، فقم بعمل ثقوب فيه باستخدام مثقاب لخفض وزنه. ستحتاج أيضًا إلى استخدام أخف مادة ممكنة لإطارك. فيما يلي عدد قليل منها مناسب:
- خشب البلسا
- صفائح بلاستيكية صلبة
- صفائح معدنية رقيقة وخفيفة (مادة تسقيف من الألومنيوم / القصدير ، إلخ)
- ألعاب البناء (K'NEX ، Legos ، إلخ.)
الخطوة 2. اجعل الإطار طويلًا وضيقًا
من الناحية المثالية ، تريد أن يتم تشكيل سيارتك بشكل ديناميكي هوائي - بحيث تعرض أصغر مساحة سطح ممكنة في الاتجاه الذي ستسير فيه. مثل السهم أو الزورق الطويل أو الطائرة أو الرمح ، فإن السيارة التي تم تصميمها بأقصى قدر من الكفاءة في الاعتبار سيكون لها دائمًا شكل طويل نحيف لتقليل مقاومة الهواء إلى الحد الأدنى. لأغراض سيارة مصيدة الفئران ، سيعني هذا جعل إطارك ضيقًا (على الرغم من أنه سيكون من الصعب جعل إطارك أضيق من مصيدة الفئران نفسها) ونحيفًا رأسيًا.
تذكر ، لتقليل السحب ، تحاول منح سيارتك أضيق وأصغر ملف تعريف ممكن. حاول النزول على الأرض والنظر إلى سيارتك من الأمام لتحديد أجزاء الإطار التي تجعل ملف تعريف سيارتك كبيرًا بشكل غير ضروري
الخطوة الثالثة. استخدم الغراء بدلاً من الأظافر كلما أمكن ذلك
أينما أمكنك ، حاول استخدام الغراء في تصميم سيارتك بدلاً من المسامير أو الدبابيس أو الحلول الثقيلة الأخرى. على سبيل المثال ، يجب أن تحتاج فقط إلى استخدام عدد قليل من البقع الصغيرة من الغراء لتثبيت مصيدة الفئران في الإطار. بشكل عام ، سوف يثبت الغراء تمامًا مثل المسامير ، مما قد يضيف وزنًا غير ضروري. استخدم الغراء الفائق وليس الغراء المدرسي لن يكون جيدًا.
ميزة أخرى للصمغ هي أنه لا ينبغي أن يؤثر عادة على مقاومة الهواء في سيارتك. من ناحية أخرى ، إذا خرج أحد طرفي الظفر من إطارك ، فقد يكون له تأثير طفيف
الخطوة 4. ضع في اعتبارك السلامة الهيكلية لإطارك
العامل المحدد الوحيد عندما يتعلق الأمر بمدى خفة ونحافة إطار سيارة مصيدة الفئران هو هشاشته - إذا كان خفيفًا جدًا ، فقد يصبح هشًا للغاية بحيث يؤدي تحريك مصيدة الفئران إلى تفتيت السيارة. قد يكون تحقيق التوازن الدقيق بين الوصول إلى أقصى مسافة وجعل سيارتك غير مستقرة أمرًا صعبًا للغاية ، ولكن لا تخف من التجربة. من غير المحتمل أن تنكسر مصيدة الفئران نفسها ، طالما لديك مادة إطار إضافية ، سيكون لديك الحرية في ارتكاب الأخطاء.
إذا كنت تستخدم مادة شديدة الهشاشة مثل خشب البلسا وتواجه صعوبة في تثبيت إطارك معًا ، ففكر في إضافة شريط صغير من مادة أكثر متانة مثل المعدن أو البلاستيك على الجانب السفلي من الإطار. يؤدي القيام بذلك إلى زيادة القوة الهيكلية للسيارة مع تقليل التغيير في مقاومة الهواء والوزن
طريقة 3 من 3: تعظيم طاقتك
الخطوة 1. امنح فخك "ذراعًا" طويلاً لزيادة نفوذه
تعمل معظم سيارات مصيدة الفئران على النحو التالي: يتم "ضبط" مصيدة الفئران ، ويتم لف الخيط المربوط بذراع مصيدة الفئران بعناية حول أحد محاور العجلات ، وعندما يتم نثر المصيدة ، تقوم الذراع المتأرجحة للمصيدة بنقل طاقتها على المحور لتدوير العجلات. نظرًا لأن ذراع المصيدة قصيرة نوعًا ما ، إذا لم يتم بناء السيارة بعناية ، فيمكنها سحب الخيط بسرعة كبيرة ، مما يتسبب في انزلاق العجلات وفقدان الطاقة. لسحب أبطأ وأكثر ثباتًا ، حاول ربط عمود طويل بالذراع ليكون بمثابة رافعة ، ثم اربط نهاية الخيط بهذا ، أفضل من الذراع نفسها
من المهم استخدام المواد المناسبة لذراعك. لا ينبغي أن تنحني الرافعة على الإطلاق تحت ضغط الخيط - فهذا يمثل إهدارًا للطاقة. يوصي العديد من المرشدين بإنشاءات قوية من البلسا أو البلسا المقوى بالمعدن لإعطاء رافعة قوية وخفيفة
الخطوة 2. ضع المصيدة إلى الأمام قدر الإمكان
بافتراض أن مصيدة سيارتك ستدير العجلات الخلفية ، سترغب في أن تكون مصيدة فئران سيارتك بعيدة إلى الأمام على الإطار كما يمكن أن تكون دون لمس العجلات الأمامية. كلما كانت المسافة الأطول بين المصيدة والعجلات أفضل - تعني المسافة الأكبر أنك ستتمكن من لف المزيد من الخيط حول المحور للحصول على قوة سحب بطيئة وثابتة.
الخطوة الثالثة. ضمان الحد الأدنى من الاحتكاك مع الأجزاء المتحركة الخاصة بك
لأقصى مسافة ، سترغب في استخدام ما يقرب من 100٪ من قوة مصيدة الفئران قدر الإمكان. هذا يعني تقليل الاحتكاك على أسطح سيارتك حيث تنزلق النقاط ضد بعضها البعض. استخدم مادة تشحيم معتدلة ، مثل WD-40 ، أو شحم تلقائي ، أو منتج مشابه للحفاظ على نقاط التلامس بين الأجزاء المتحركة للسيارة مزيتة جيدًا بحيث "تعمل" السيارة بسلاسة قدر الإمكان.
تحدد العديد من أدلة بناء سيارات مصيدة الفئران المحور على أنه المصدر الأساسي للاحتكاك في سيارة مصيدة فئران. لتقليل احتكاك المحور ، افرك أو رش القليل من زيت التشحيم على كل محور حيث يلتقي بالإطار ، ثم ، إن أمكن ، قم بتشغيله في نقطة التلامس عن طريق تحريك العجلات للخلف وللأمام
الخطوة 4. إذا كان مسموحًا لك ، استخدم أقوى مصيدة فئران ممكنة
في معظم الأحيان ، بالنسبة لمهام مصيدة الفئران ، سيُطلب من جميع الطلاب استخدام نفس حجم مصيدة الفئران بحيث تتمتع تصاميم سيارات الجميع بنفس القدر من القوة. ومع ذلك ، إذا لم يكن لديك هذا التقييد ، فلا تتردد في استخدام أقوى مصيدة فئران يمكنك العثور عليها! توفر الفخاخ الأكبر مثل مصائد الفئران قوة أكبر بكثير من مصائد الفئران الأساسية ، ولكنها تتطلب أيضًا إنشاءات أكثر ثباتًا أو قد تفكك السيارة عندما تنبت ، لذلك قد تحتاج إلى تعزيز الإطار و / أو المحاور لاستيعابها.
ضع في اعتبارك أن مصائد الفئران وغيرها من مصائد القوارض الكبيرة يمكن أن تكسر أصابعك بسهولة ، لذا تعامل مع المصائد المسلحة بحذر شديد ، حتى عندما تكون واثقًا من أن المصيدة مثبتة على المحور الخاص بك ولا ينبغي أن تكون قادرة على الإغلاق بحرية
نصائح
- إذا كان الخيط ملفوفًا حول المحور ، فقد تتحرك السيارة بصعوبة. يمكن أن تؤدي إضافة محور محرك أكبر إلى تحسين قوة السحب. في بعض الصور يوجد إطار مطاطي على المحور ، يعمل هذا بمثابة "ترس" ويقلل من انزلاق السلسلة.
- استخدم أطول رافعة متاحة لمد ذراع مصيدة الفئران إلى أقصى حد ممكن. يقطع الطرف مسافة أكبر مما يسمح بتشغيل المزيد من لفات العجلة من الخيط. تم استخدام هوائي من صندوق ذراع مكسور للرافعة. أي شيء طويل وخفيف وغير مرن سيعمل مع الرافعة.
- قلل الاحتكاك على المحور عن طريق تقليل مساحة سطح الدعامة التي تلامس محور القيادة. يحتوي دعامة المحور المصنوعة من الفولاذ الرقيق على احتكاك أقل من الثقب الذي يتم حفره من خلال كتلة خشبية.
- قلل الصدمة باستخدام القليل من الإسفنج كجبن مقلد. هذا يمنع السيارة من القفز كثيرًا عندما ينهار ذراع الرافعة لأسفل.
- تعد محاذاة المحاور والحوامل أمرًا بالغ الأهمية لتقليل الاحتكاك وزيادة الأداء.
- قم بتقليل الاحتكاك عن طريق تطبيق Molykote® وهو مادة تشحيم مسحوقية تعتمد على ثاني كبريتيد الموليبدينوم على المحاور والعجلات ونابض مصيدة الفئران.
- خذ قرصًا مضغوطًا والمحور معك إلى متجر الأجهزة إذا اشتريت غسالة. قد يساعدك هذا في الحصول على الحجم المناسب في المرة الأولى.
- يمكنك مشاهدة العديد من جهود الطلاب المختلفة على موقع Mouse Trap Car Challenge على الويب.
- زيادة الاحتكاك عن طريق شمع الخيط بشمع الشمع. من خلال تشميعها ، يكون للخيط قوة سحب أفضل على المحور.
- قم بزيادة الاحتكاك عند الحاجة باستخدام إطار مطاطي أو شريط حول المحور حيث يتم لف الخيط. يجب أن يدور الخيط المحور ولا ينزلق.
- تقليل الكتلة باستخدام عصا ضوء بسيطة لقسم الجسم. يقلل تقليل الكتلة أيضًا من الاحتكاك عند دعامات المحور.
- من المفيد التأكد من أن المحور الخاص بك ليس قرقرة وإلا فإنه سيتحرك إلى اليسار واليمين.
- استخدم أقل قدر ممكن من الكتلة على السيارة مع الاستمرار في جعلها كبيرة بما يكفي لتحريكها.
أشياء للإعتبار
- نسبة العجلة إلى المحور: للمسافة ، استخدم عجلات كبيرة ومحور صغير. فكر في العجلة الخلفية للدراجة. ترس محرك صغير وعجلة كبيرة.
- التعطيل: ما مقدار الطاقة اللازمة لبدء تشغيل سيارتك؟ تتطلب السيارة الأخف وزنًا أقل. اخفض كتلة سيارتك للحصول على أفضل مسافة.
- معدل إطلاق الطاقة: إذا تم إطلاق الطاقة ببطء ، فسيتم استخدام الطاقة بشكل أكثر كفاءة ، وستسافر السيارة لمسافة أبعد. إحدى طرق إبطاء هذا التحرير هي إطالة ذراع الرافعة. يتحرك الذراع الأطول مسافة أكبر ويسمح بمزيد من لف الخيط حول المحور. ستذهب السيارة بعيدًا ، لكن ببطء أكبر.
- احتكاك: قلل الاحتكاك على المحور عن طريق تقليل مساحة سطح التلامس. تم استخدام قوس فولاذي رفيع في هذا المثال. في البداية ، تم حفر ثقب من خلال قالب خشبي تم استخدامه لتثبيت المحور. تم التخلي عن هذا لأن مساحة السطح الأكبر تجعل السيارة تستخدم الطاقة للتغلب على الاحتكاك بدلاً من السفر للأمام.
- شعبية: هذا ما تسميه الاحتكاك عندما يتم استخدامه لصالحك. يجب تعظيم الاحتكاك عند الحاجة (حيث يلتف الخيط حول المحور وحيث تتصل العجلات بالأرض). انزلاق الخيط أو العجلات يساوي الطاقة المهدرة.
تحذيرات
- مصائد الفئران خطيرة. يمكنك كسر اصبع. استخدم إشراف الكبار. يمكن أن تصاب ويمكنك شق الفخ!
- هناك حد لكمية الطاقة المتاحة ؛ قوة الربيع. السيارة المعروضة قريبة من الحد الأقصى. إذا كان ذراع الرافعة أطول ، أو كانت العجلات أكبر ، فلن تتحرك السيارة على الإطلاق! في هذه الحالة ، يمكن "ضبط" إطلاق الطاقة عن طريق دفع بعض الهوائيات (تقصير الرافعة).
- توخى الحذر عند التعامل مع الأدوات أو تقطيع الأخشاب أو مع أي مواد ضارة. يجب أن يكون لديك دائمًا بالغ الإشراف عند العمل.
