Hur man anpassar en musfälla till distans

Så din naturvetenskapslärare har gett din klass det klassiska uppdraget 'musfälla': att tillverka, designa och bygga ett litet fordon som drivs av en musfällas knäppning för att få din bil att resa så långt som möjligt. Om du vill komma ut framför alla andra elever i din klass, måste du göra din bil så effektiv som möjligt så att du kan pressa varje sista tum ur din 'bil'. Med rätt tillvägagångssätt är det möjligt att effektivisera din bils design för maximalt avstånd med endast vanliga hemmaterial. Du kan också köpa en råttfältsbilskit från vilken hantverksbutik som helst och hoppa över att undra om det fungerar.

Steg

Metod ett av 3: Optimera dina hjul

1. ett Använd stora bakhjul. Stora hjul har större rotationsinerti än små hjul. I praktiken betyder det att när de börjar rulla är de svårare att sluta rulla. Detta gör stora hjul perfekta för distansbaserade tävlingar - teoretiskt kommer de att accelerera mindre snabbt än mindre hjul, men de kommer att rulla mycket längre och de kommer att sträcka sig längre. Så, för maximal avstånd, gör hjulen på drivaxeln (den som musfällan är bunden till, som vanligtvis är den bakre) mycket stora.
   • Framhjulet är lite mindre viktigt - det kan vara stort eller litet. För ett klassiskt dragracer-utseende vill du ha stora hjul bak och mindre framför.
2. 2 Använd tunna, lätta hjul. Tunnare hjul har mindre friktion och kan gå längre om avståndet är vad du vill eller behöver med din musfälla. Det är också viktigt att ta hänsyn till hjulenas vikt - eventuell onödig vikt kommer i slutändan att sakta ner din bil eller leda till ökad friktion. Dessutom är det värt att notera att breda hjul till och med kan ha en liten negativ effekt på bilens drag på grund av luftmotstånd. Av dessa skäl vill du använda de tunnaste, lättaste hjulen som finns tillgängliga för din bil.
   • Gamla CD-skivor eller DVD-skivor fungerar ganska bra för detta ändamål - de är stora, tunna och extremt lätta. I detta fall kan en VVS-bricka användas för att minska hålstorleken i mitten av CD: n (för att passa axeln bättre).
   • Om du har tillgång till gammal vinyl fungerar dessa också extremt bra, även om de kan vara för tunga för de minsta musfällorna.
3. 3 Använd en smal bakaxel. Om du antar att din bil är en bakhjulsdriven bil, vänder bakhjulen varje gång din bakaxel svänger. Om din bakaxel är extremt mager kan din musfälla vända den flera gånger för samma stränglängd än den skulle om den var bredare. Detta innebär att du vrider bakhjulen flera gånger, vilket betyder större avstånd! Av den anledningen är det en klok idé att göra din axel av det tunnaste materialet som finns som fortfarande kan bära vikten på ramen och hjulen.
   • Smala träpluggstänger är ett bra, lättillgängligt val här. Om du har tillgång till tunna metallstänger är de ännu bättre - när de smörjs har de vanligtvis mindre friktion.
4. 4 Skapa dragkraft genom att ge kanterna på hjulens friktion. Om hjulen glider mot marken när fällan fjädras går energi bort - musfällan arbetar för att få hjulen att rotera, men du får inget extra avstånd. Om detta händer med din bil kan tillägg av ett friktionsinducerande material till bakhjulen minska deras glidning. För att hålla ner dina viktkrav, använd bara så mycket som är nödvändigt för att ge hjulen spetsar lite grepp och inget extra. Några lämpliga material är:
   • Eltejp
   • Gummiband
   • Poppade ballongummi
   • Att placera en bit sandpapper under bakhjulen vid startlinjen kan dessutom minska halten när bilen börjar röra sig (när det är mest troligt).
   Annons

Metod 2 av 3: Anpassa din ram

1. ett Bygg den lättaste ramen som möjligt. Framför allt bör din bil vara lätt. Ju mindre bilens massa, desto bättre - varje gram eller milligram du kan raka av din bils ram är lite längre, din musfälla kommer att kunna skjuta din bil. Försök att inte ha något extra rammaterial utöver vad som är nödvändigt för att hålla musfällan och hjulaxlarna på plats. Om du ser bortkastat utrymme på din ram, försök ta bort den, eller om det är omöjligt, gör hål i den med en borr för att få ner vikten. Du vill också använda det lättaste materialet som är möjligt för din ram. Här är bara några lämpliga:
   • Balsaträ
   • Hårda plastark
   • Tunn, lätt metallplåt (aluminium / tennmaterial etc.)
   • Bygga leksaker (K'NEX, Legos, etc.)
2. 2 Gör ramen lång och smal. Helst vill du att din bil ska formas aerodynamiskt - det vill säga så att den ger minsta möjliga yta i den riktning den ska färdas. Liksom en pil, en långbåt, ett flygplan eller ett spjut kommer ett fordon som är utformat med maximal effektivitet i åtanke nästan alltid att ha en lång, mager form för att minimera drag från luftmotstånd. För din musfälls bil betyder det att du gör din ram både smal (även om det blir svårt att få din ram smalare än musfällan själv) och vertikalt mager.
   • Kom ihåg att du försöker ge din bil den smalaste, minsta möjliga profilen för att minimera drag. Försök att komma ner på marken och titta på din bil framifrån för att upptäcka delar av ramen som gör din bils profil onödigt stor.
3. 3 Använd lim istället för naglar där det är möjligt. Var du än kan, försök att använda lim i din bils design, snarare än spikar, stift eller andra tyngre lösningar. Till exempel bör du bara behöva använda några små limfläckar för att fästa musfällan på ramen. Generellt kommer limet att hålla lika bra som naglar, vilket kan lägga onödig vikt. Använd superlim inte skollim det håller inte lika bra.
   • En annan fördel med lim är att det vanligtvis inte ska påverka bilens luftmotstånd. Å andra sidan, om endera änden av en spik sticker ut ur din ram, det burk har en mindre effekt.
4. 4 Tänk på ramens strukturella integritet. Den enda begränsande faktorn när det gäller hur lätt och mager du kan göra din musfällas bilram är dess bräcklighet - om den är för lätt kan den bli så ömtålig att fjäderfallen på musfällan bryter isär bilen. Den känsliga balansen mellan att uppnå maximalt avstånd och göra din bil instabil kan vara ganska knepigt att få rätt, men var inte rädd för att experimentera. Det är osannolikt att musfällan aldrig går sönder, så länge du har extra rammaterial har du friheten att göra misstag.
   • Om du använder ett extra ömtåligt material som balsaträ och har svårt att få din ram att hålla ihop, överväga att lägga till en liten remsa av ett robust material som metall eller plast på undersidan av ramen. Genom att göra detta ökar bilens strukturella hållfasthet samtidigt som förändringen av dess luftmotstånd och vikt minimeras.
   Annons

Metod 3 av 3: Maximera din kraft

1. ett Ge din fälla en lång 'arm' för att öka dess hävstång. De flesta musfällbilar fungerar som följer: musfällan är 'inställd', en snöre bunden till musfällans arm lindas försiktigt runt en av hjulaxlarna, och när fällan fjädras överför fällans svängande arm sin energi till axeln för att vrida hjulen. Eftersom fällans arm är ganska kort kan den dra i snöret för snabbt om bilen inte är noggrant konstruerad, vilket får hjulen att glida och energi går förlorad. För en långsammare, stadigare dragning, försök att fästa en lång stolpe på armen för att fungera som en hävarm och binda sedan änden av strängen till detta, bättre än till armen själv
   • Det är viktigt att du använder rätt material för din spak. Spaken ska inte böjas alls under strängens stress - detta representerar bortkastad energi. Många guider rekommenderar robusta balsakonstruktioner eller balsa förstärkta med metall för att ge en robust men ändå lätt spak.
2. 2 Placera fällan så långt fram som möjligt. Om du antar att din fälla kommer att vrida bakhjulen, vill du att din bils musfälla ska vara långt fram på ramen som den kan vara utan att röra vid framhjulen. Ju längre avstånd mellan fällan och hjulen, desto bättre - mer avstånd betyder att du kommer att kunna slinga mer snöre runt axeln för bara lite extra långsam och stadig dragkraft.
3. 3 Säkerställ minimal friktion på dina rörliga delar. För maximalt avstånd vill du använda så nära 100% av musfällans kraft som möjligt. Detta innebär att minska friktion på ytor på din bil där punkter glider mot varandra. Använd ett milt smörjmedel, som WD-40, autofett eller liknande produkter för att hålla kontaktpunkterna mellan bilens rörliga delar väloljade så att bilen 'körs' så smidigt som möjligt.
   • Många musstödsbyggnadsguider identifierar axeln som den främsta källan till friktion på en musfälla. För att minimera axelfriktion, gnugga eller spruta lite smörjmedel på varje axel där den möter ramen och arbeta om möjligt in i kontaktpunkten genom att skjuta hjulen fram och tillbaka.
4. 4 Om du får lov att använda den kraftfullaste råttfälla som är möjlig. För musuppfällningsbilsuppgifter kommer för det mesta alla studenter att behöva använda samma storlek på musfälla så att allas bildesign har samma kraft. Men om du inte har denna begränsning, använd gärna den mest kraftfulla råttfälla du kan hitta! Större fällor som råttfällor ger mycket mer kraft än grundläggande musfällor, men de kräver också kraftigare konstruktioner eller så kan de bryta isär bilen när de fjädras, så du kan behöva förstärka din ram och / eller axlar för att rymma.
   • Tänk på att råttfällor och andra stora gnagarfällor lätt kan bryta fingrarna, så hantera beväpnade fällor med extrem försiktighet, även när du är säker på att fällan är riggad upp till din axel och inte ska kunna stängas fritt.
   Annons

Gemensamma frågor och svar

• Fråga Vilken typ av sträng ska jag använda i en musfälla? Du bör använda något som har bra grepp och liten friktion. Till exempel är garn inte ett bra val eftersom det är benäget att fastna och har mycket friktion. Stark fiskelinje eller till och med tandtråd skulle vara bättre val. Båda är släta och tunna, men också starka nog för att vrida hjulen utan att knäppa.
• Fråga Om jag behöver få det att gå så långt som möjligt ska jag inte minska friktionen? Ja, men viss friktion är nödvändig för att få bilen att gå framåt istället för att glida på plats.
• Fråga Skulle en bil färdas längre med stora eller små hjul? Bilen skulle färdas längre med större hjul och snabbare med mindre.
• Fråga Bör min bil ha en tjock kropp eller en mager kropp? Griffin Brown En mager för att minska luftfriktionen. Men inte för mager, annars kan musfällan bryta din bil när den går av.
• Fråga Bör min bil ha en lång eller kort kaross? En lång kaross är bäst eftersom den ger lite vikt åt din bil och den kommer att röra sig längre och snabbare.
• Fråga Vad ska kroppens längd och höjd vara? Du vill att kroppen ska vara lång och smal. Inte ha det högt på grund av aerodynamik.
• Fråga Behöver jag ha en speciell hjultjocklek? Det är baserat på vad du tycker fungerar bäst. Tunna hjul ökar längre sträcka, medan andra ökar dragkraften.
• Fråga Ska jag göra min bil tyngre eller lättare för att få den att gå längre? Det ska vara så lätt som möjligt utan att vara för ömtåligt. Diskar fungerar bra som hjul, men är tunna och kan gå sönder om du har för mycket kraft. En träram fungerar på samma sätt: den är lätt, vilket är bra, men den kan gå sönder om den är för tunn.
• Fråga Ska jag använda tre eller fyra hjul? Jag använder också ett par gamla CD-skivor för bakhjulen, skulle det spela någon roll om jag använde samma sak för framhjulet / hjulen? Det är nog bäst att använda fyra hjul. CD-skivorna är ett bra val för båda hjulen.
• Fråga Hur får jag en musfällbil att gå? Armen ska ha en sträng fäst vid den, med den andra änden av strängen lindad runt bakaxeln (som kommer att snurra axeln när armen snäpper framåt).