ასე რომ, თქვენი მეცნიერების მასწავლებელი აძლევს კლასს დავალებას ააშენოს "თაგვის ხაფანგის მანქანა", რომელიც არის პატარა ავტომობილის შექმნა და დიზაინი, რომელიც იღებს ძალას თაგვის ხაფანგის მოძრაობით, რათა მანქანამ შეძლოს რაც შეიძლება შორს მოძრაობა. თუ გსურთ გაუსწროთ თანაკლასელებს, თქვენ უნდა გახადოთ თქვენი მანქანა მაქსიმალურად ეფექტური, ისე რომ მან ყველაზე შორი მანძილი დაფაროს. სწორი მიდგომით, თქვენ შეგიძლიათ დახაზოთ ავტომობილის დეტალური დიზაინი, რათა მიაღწიოთ მაქსიმალურ მანძილს სახლში მხოლოდ მარტივი ინსტრუმენტების გამოყენებით.
ნაბიჯი
3 მეთოდი 1: თქვენი ავტომობილის ბორბლების ოპტიმიზაცია
ნაბიჯი 1. გამოიყენეთ დიდი უკანა ბორბალი
დიდ ბორბლებს აქვთ უფრო დიდი ბრუნვის ინერცია, ვიდრე პატარა ბორბლებს. პრაქტიკული თვალსაზრისით, როგორც კი ბორბლები დაიწყებენ ბრუნვას, გაჩერება უფრო გაუჭირდებათ. ასე რომ, უფრო დიდი ბორბლები სრულყოფილია დისტანციური შეჯიბრებებისთვის - თეორიულად, ისინი უფრო ნელა აჩქარებენ, ვიდრე პატარა ბორბლები, მაგრამ უფრო დიდხანს ტრიალებენ და უფრო დიდ დისტანციებს დაფარავს. ასე რომ, მაქსიმალური განთავისუფლებისთვის, განათავსეთ ძალიან დიდი ბორბალი საჭის ღერძზე (სადაც არის თაგვის ხაფანგი, რომელიც ჩვეულებრივ უკანაა)
წინა ბორბალს ნამდვილად არ აქვს მნიშვნელობა - ის შეიძლება იყოს დიდი ან პატარა. იმისთვის, რომ ის სარბოლო მანქანას დაემსგავსოს, შეიძლება მოგინდეთ დიდი ბორბლები უკანა მხარეს და პატარა კი წინა მხარეს
ნაბიჯი 2. გამოიყენეთ თხელი და მსუბუქი ბორბალი
არ დატვირთოთ ბორბლები - ზედმეტი დატვირთვები აუცილებლად შეანელებს მანქანას ან გამოიწვევს ხახუნს. გარდა ამისა, ფართო ბორბლებს შეუძლიათ უარყოფითი გავლენა მოახდინონ ბუქსირებაზე ჰაერის წინააღმდეგობის გამო. ამიტომ, უმჯობესია გამოიყენოთ მანქანისთვის ყველაზე თხელი და მსუბუქი ბორბლები.
- ძველი CD ან DVD საკმაოდ კარგად მუშაობს ამ მიზნის მისაღწევად - დიდი, თხელი და ძალიან მსუბუქი. თავსებადობის თვალსაზრისით, მილის საცობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას CD ცენტრის ხვრელის ზომის შესამცირებლად (ღერძის შესატყვისად).
- თუ თქვენ გაქვთ ვინილის ჩანაწერები, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ისინიც, თუმცა შეიძლება ძალიან მძიმე იყოს თაგვის ძალიან პატარა ხაფანგისთვის.
ნაბიჯი 3. გამოიყენეთ პატარა უკანა ღერძი
დავუშვათ, რომ თქვენი მანქანა არის მანქანა, რომელიც ეყრდნობა უკანა ბორბლებს. ყოველ ჯერზე, როდესაც უკანა ღერძი ბრუნავს, უკანა ბორბალიც ბრუნავს. თუ უკანა ღერძი ძალიან თხელია, თქვენი თაგვის ხაფანგის მანქანა შეძლებს უფრო სწრაფად იმოძრაოს იმავე მანძილზე, ვიდრე უკანა ღერძი უფრო ფართო იქნებოდა. როდესაც უკანა ბორბალი უფრო მეტად ბრუნავს, გასავლელი მანძილი ასევე იქნება შემდგომი. ასე რომ, საკმაოდ გონივრულია, თუ თქვენ გააკეთებთ ღერძს ყველაზე თხელი მასალისგან, მაგრამ მაინც გაუძლებთ ჩარჩოსა და ბორბლების წონას.
მცირე ზომის ბუდეები საკმაოდ კარგი არჩევანია და მათი მიღება ადვილია. თუ თქვენ გაქვთ ლითონის ბარები, ეს კიდევ უკეთესია - შეზეთვისას, ისინი, როგორც წესი, არ იშლება ძალიან ადვილად
ნაბიჯი 4. შექმენით წევა საჭესთან კიდეების დამატებით
თუ ბორბალი სრიალებს ხაფანგის დაჭერისას, ენერგია დაიკარგება - თაგვის ხაფანგი მუშაობს ბორბლის ტრიალზე. თუმცა, სრიალის გამო, თქვენი მანქანა არ აღწევს სასურველ მანძილს. ამიტომ, უკანა ბორბალზე ხახუნის გამომწვევი მასალის დამატება შეამცირებს სრიალის რისკს. იმისათვის, რომ არ მოხდეს ზედმეტი წონის მოხმარება, გამოიყენეთ იმდენი ინდუქციური მასალა, რამდენიც საჭიროა, რათა ცოტა დაიჭიროთ და მეტი არაფერი. ეს ინგრედიენტებია:
- ელექტრო წებო
- რეზინი
- გასკდა რეზინის ბუშტი
- გარდა ამისა, მოძრაობის დაწყებისას ბორბლების ქვეშ ბორბლის მოთავსება შეამცირებს სრიალის რისკს, როდესაც მანქანა იწყებს მოძრაობას (ანუ როდესაც სრიალის რისკი ხშირია).
3 მეთოდი 2: მანქანის ჩარჩოს მორგება
ნაბიჯი 1. გააკეთეთ ჩარჩო რაც შეიძლება მსუბუქი
რაც მთავარია, თქვენი მანქანა მსუბუქი უნდა იყოს. რაც უფრო ნაკლები მასა აქვს თქვენს მანქანას, მით უკეთესი - ყოველი გრამი ან მილიგრამი, რომლის ამოღებაც შეგიძლიათ თქვენი მანქანის ჩარჩოდან, გახდის თქვენს მანქანას უფრო და უფრო შორს. ეცადეთ არ დაამატოთ ჩარჩოს სხვა მასალა, ვიდრე ამას მოითხოვს თაგვი და ღერძი. თუ დაინახავთ ნაჭერს, რომელიც არ მუშაობს, სცადეთ მისი ამოღება, ან თუ შესაძლებელია, გააკეთეთ ხვრელი მასში საბურღით, რომ შეამციროთ წონა. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ყველაზე მსუბუქი მასალა მანქანის ჩარჩოსთვის. შემდეგი მასალები შესაფერისია:
- ბალზას ხე
- მყარი პლასტმასის ფურცელი
- თხელი და მსუბუქი ლითონის ფირფიტა (ალუმინის, თუთიის გადახურვის მასალა და ა.
- სათამაშოების მშენებლობა (K'NEX, Lego და ა.
ნაბიჯი 2. გააკეთეთ გრძელი და პატარა ჩარჩო
იდეალურ შემთხვევაში, თქვენ გინდათ რომ მანქანას ჰქონდეს აეროდინამიკური ფორმა - რაც იმას ნიშნავს, რომ მანქანას ექნება ყველაზე მცირე ზედაპირის ნაწილი იმ ნაწილზე, რომლის წინააღმდეგაც ის მიემგზავრება. ისრის, გრძელი ნავის, თვითმფრინავის ან შუბის მსგავსად, მაქსიმალურ ეფექტურობაზე გათვლილ მანქანას ყოველთვის ექნება გრძელი, თხელი ფორმა ჰაერის წინააღმდეგობის წინააღმდეგ ხახუნის შესამცირებლად. თაგვის მანქანისთვის, თქვენ უნდა ააწყოთ მანქანის ჩარჩო, რომ იყოს პატარა (თუმცა ძნელი იქნება უფრო პატარა ჩარჩოს გაკეთება, ვიდრე თავად თაგვის ხაფანგი), ასევე ვერტიკალურად გამხდარი.
დაიმახსოვრეთ, მოცურების შესამცირებლად, თქვენ უნდა შეეცადოთ გახადოთ თქვენი მანქანის პროფილი რაც შეიძლება თხელი და პატარა. შეეცადეთ განათავსოთ თქვენი მანქანა ადგილზე და შეხედეთ თქვენს მანქანას წინა მხრიდან, რათა უფრო მკაფიოდ დაათვალიეროთ მანქანის დიდი გარეგნობის ნაწილები
ნაბიჯი 3. გამოიყენეთ წებო ფრჩხილების ნაცვლად, სადაც ეს შესაძლებელია
თუ შესაძლებელია, წაისვით წებო თქვენი მანქანის დიზაინზე ნაცვლად ფრჩხილების, წებოთი ან სხვა მძიმე საგნების გამოყენების. მაგალითად, თქვენ მხოლოდ მცირეოდენი წებოს გამოყენება მოგიწევთ თაგვის ჩარჩოზე ჩასასმელად. ზოგადად, წებო იმუშავებს ისევე, როგორც ფრჩხილები, ხოლო ფრჩხილები არასაჭირო წონას მისცემს მას.
წებოს კიდევ ერთი უპირატესობა ის არის, რომ ის ჩვეულებრივ გავლენას არ ახდენს მანქანის ქარის წინააღმდეგობაზე. იმავდროულად, თუ ფრჩხილის წვერი ამოვარდება მანქანის ჩარჩოდან, ეს გამოიწვევს უმნიშვნელო ეფექტს
ნაბიჯი 4. ყოველთვის გაითვალისწინეთ მანქანის ჩარჩოს სტრუქტურული მთლიანობა
ავტომობილის მსუბუქი და თხელი ჩარჩოს დამზადებასთან დაკავშირებით ერთადერთი შემზღუდველი ფაქტორი არის მისი სისუსტე - თუ ჩარჩო ძალიან მსუბუქია, ჩარჩო იმდენად მყიფე იქნება, რომ თაგვის ხაფანგიდან ამოგდება მანქანას დააზიანებს. ავტომობილის სტაბილიზაციით მაქსიმალური მანძილის მისაღწევად ეფექტურობის დაბალანსების სიზუსტე საკმაოდ რთული იქნება. თუმცა, ნუ შეგეშინდებათ ექსპერიმენტების ჩატარება. თაგვის ხაფანგი თავისთავად იშვიათად იშლება, ასე რომ, სანამ თქვენ გაქვთ ბევრი მასალა ჩარჩოსთვის, თქვენ გაქვთ შეცდომების დაშვების თავისუფლება.
თუ თქვენ იყენებთ ძალიან მყიფე მასალას, როგორიცაა ბალზას ხე და გიჭირთ ჩარჩოს ერთმანეთთან მორგება, განიხილეთ ჩარჩოს ქვედა მხარის უფრო ძლიერი მასალის დამატება, როგორიცაა ლითონი ან პლასტმასი. ამით თქვენ გაზარდეთ მანქანის სტრუქტურული სიძლიერე, ასევე შეამცირეთ ცვლილებები ჰაერის წინააღმდეგობასა და წონაში
მეთოდი 3 -დან 3: მანქანის სიმძლავრის მაქსიმუმი
ნაბიჯი 1. მიეცით თქვენს თაგვის ხაფანგს გრძელი "მკლავი", რათა გაზარდოს მისი ბერკეტი
თაგვის ხაფანგის მანქანების უმეტესობა შემდეგნაირად მუშაობს: თაგვის ხაფანგი არის „დაყენებული“, ხაფანგში მიბმული თოკი საგულდაგულოდ იჭრება ბორბლის ერთ ღერძზე და, როდესაც მოწყობილობა იჭრება, მცურავი ხაფანგის მკლავი ძალას უგზავნის ღერძს ბორბლების გადატრიალებისთვის. ვინაიდან ხაფანგის მკლავი საკმაოდ მოკლეა, მანქანა, რომელიც არ არის ფრთხილად აგებული, თოკზე ძალიან სწრაფად გაიწევს და გამოიწვევს ბორბლების ჩამორთმევას და ენერგიის დაკარგვას. უფრო ნელი, მტკიცე დაჭიმვისთვის, შეეცადეთ მიამაგროთ გრძელი რკინა მკლავში, რომელიც მოქმედებს როგორც ბერკეტი, და შემდეგ სცადეთ თოკის ბოლო უერთოთ რკინას, იმის ნაცვლად, რომ მიაბათ მკლავზე.
გამოიყენეთ სწორი მასალა, როგორც ბერკეტი. ბერკეტი თოკის დაძაბულობის გამო საერთოდ არ უნდა დაიხუროს - როდესაც ეს მოხდება, ძალა იკარგება. ბევრი მეგზური გვირჩევს ბალზას უფრო მყარ კონსტრუქციას ან ბალზას საყრდენებს დამატებული რკინით მტკიცე, მაგრამ მსუბუქი ბერკეტისთვის
ნაბიჯი 2. მოათავსეთ ხაფანგი შეძლებისდაგვარად
დავუშვათ, რომ ხაფანგი დაატრიალებს უკანა ბორბალს. თქვენ გინდათ რომ თაგვის ხაფანგი განლაგებული იყოს ჩარჩოდან მოშორებით, რათა არ შეეხოთ წინა ბორბლებს. რაც უფრო შორსაა მანძილი ხაფანგსა და ბორბალს შორის, მით უკეთესი - რაც უფრო გრძელია მანძილი ნიშნავს იმას, რომ თქვენ შეძლებთ მეტი თოკის გადატრიალებას ღერძის ირგვლივ უფრო ნელი დაჭიმვისა და მეტი სიმძლავრისთვის.
ნაბიჯი 3. უზრუნველყოს მინიმალური ხახუნის მოძრავი ნაწილების მანქანა
მაქსიმალური დისტანციისთვის, გსურთ გამოიყენოთ თქვენი თაგვის ხაფანგის სიმძლავრის თითქმის 100%. ეს ნიშნავს, რომ თქვენ უნდა შეამციროთ "ხახუნი" ერთმანეთის საწინააღმდეგოდ მოცურებული მანქანების ზედაპირებზე. გამოიყენეთ ნაზი საპოხი მასალები, როგორიცაა WD 40, საავტომობილო ცხიმი ან მსგავსი პროდუქტები, რათა შეინარჩუნოთ კონტაქტის წერტილები მანქანის მოძრავ ნაწილებს შორის ისე, რომ მანქანა მაქსიმალურად შეუფერხებლად "დადის".
თაგვის ხაფანგის მანქანების წარმოების მრავალი სახელმძღვანელო განსაზღვრავს ღერძს, როგორც ხახუნის მანქანას ხახუნის მთავარ წყაროს. ღერძის ხახუნის შესამცირებლად, წაისვით ან დაასხით მცირე რაოდენობით ლუბრიკანტი ჩარჩოზე მიმაგრებულ თითოეულ ღერძზე. შემდეგ, თუ ეს შესაძლებელია, შეამოწმეთ საერთო საფუძველი ბორბლების წინ და უკან შემოტრიალებით
ნაბიჯი 4. გამოიყენეთ ყველაზე ძლიერი თაგვის ხაფანგი
უმეტესად, თაგვის ხაფანგის მანქანის დასამზადებლად ყველა მოსწავლე ვალდებულია გამოიყენოს ერთი ზომის თაგვის ხაფანგი ისე, რომ თითოეულ მანქანას ჰქონდეს იგივე სიმძლავრე. თუმცა, თუ ნებადართულია, გამოიყენეთ ხაფანგები, რომლებსაც აქვთ მეტი ძალა, ვიდრე ჩვეულებრივ ხაფანგებს! უფრო დიდი ხაფანგები, როგორიცაა კანალიზაციის თაგვის ხაფანგი, უფრო მეტ ძალას იძლევა ვიდრე ჩვეულებრივი თაგვი. მაგრამ ეს ხაფანგი ასევე მოითხოვს ჩარჩოს უფრო მყარ კონსტრუქციას. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ამ ხაფანგს შეუძლია გაანადგუროს მანქანა სლინგის დროს. თქვენ უნდა გააძლიეროთ თქვენი მანქანის ჩარჩო და ღერძი შესატყვისი.
გაითვალისწინეთ, რომ საკანალიზაციო ხაფანგებს და სხვა მსხვილ მღრღნელებს შეუძლიათ თითების გატეხვა. ასე რომ, იყავით ფრთხილად, მაშინაც კი, როდესაც დარწმუნებული ხართ, რომ ხაფანგი უკვე მიმაგრებულია ღერძზე და ადვილად არ გაიჭედება
Რჩევები
- თუ თოკი შემოხვეულია ღერძის გარშემო, შეიძლება გაუჭირდეს მანქანას გადაადგილება. საჭესთან დიდი ბმულის დამატებამ შეიძლება გაზარდოს წევა. ზოგიერთ სურათზე არის რეზინის ხვეული ღერძზე, რომელიც მოქმედებს როგორც "მექანიზმი" და ამცირებს თოკის სრიალს.
- გამოიყენეთ უფრო გრძელი ბერკეტი, რომ შეძლებისდაგვარად გააფართოვოთ თაგვის სამაგრის მკლავი. დასასრული, რომელიც უფრო დიდ მანძილზე გადის, გაუადვილებს საჭესთან საბაგიროს უკეთეს მუშაობას. დაზიანებული რადიოს ანტენა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ბერკეტი. ყველაფერი, რაც გრძელი, მსუბუქი და არა ძალიან მოქნილია, შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ბერკეტი.
- შეამცირეთ ხახუნის ღერძი დამხმარე ზედაპირის შემცირებით საჭის ღერძთან კონტაქტში. თხელი ფოლადისგან დამზადებულ ღერძულ საყრდენებს აქვთ ნაკლები ხახუნი, ვიდრე ხის ბლოკებში გაბურღული ხვრელები.
- შეამცირეთ შოკი პატარა ღრუბლის გამოყენებით, რომელიც ყველის სატყუარას ჰგავს. ეს შეამცირებს მანქანის ნახტომს ბერკეტის მკლავის დაჭერისას.
- ღერძის ხაზების და საკისრების რეგულირება აუცილებელია ხახუნის შესამცირებლად და მუშაობის გასაუმჯობესებლად.
- შეამცირეთ ხახუნის მოლიბდენის დისულფიდზე დაფუძნებული Molykote® ფხვნილის შემცველი საპოხი მასალის, ბორბლების და თაგვის ხაფანგების ზამბარების გამოყენებით.
- წაიღეთ CD და ღერძი ტექნიკის მაღაზიაში, თუ ყიდულობთ საცობებს. ეს "შეიძლება" დაგეხმაროთ ზომაში პირველად.
თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ სტუდენტების ძალისხმევა Mouse Trap Car Challenge ვებსაიტზე.
- გაზარდეთ ხახუნი თოკის ეპილაციით მსუბუქი სანთლის გამოყენებით. ცვილის მიწოდებით, თოკს აქვს უკეთესი დაჭიმვა ღერძზე.
- გაზარდეთ ხახუნის საჭიროება რეზინის ან წებოვანი ლენტის გამოყენებით, ან წაისვით წებო იმ ღერძის გარშემო, სადაც თოკი არის დაჭრილი. თოკი გადატრიალდება ღერძზე და არ გადაიჩეხო.
- შეამცირეთ მასა მობის სხეულის ნაწილებისთვის მსუბუქი ჩხირების გამოყენებით. მასის შემცირება ასევე შეამცირებს ხახუნს ღერძის საყრდენებზე.
რამ იცოდეს
- ბორბალი ღერძის თანაფარდობა: მანძილისთვის გამოიყენეთ დიდი ბორბალი და პატარა ღერძი. წარმოიდგინეთ ველოსიპედის უკანა ბორბალი; პატარა გადაცემათა კოლოფი და დიდი ბორბლები.
- ინერცია: რამდენი ძალა სჭირდება მანქანის მართვას? მსუბუქი მანქანები საჭიროებენ ნაკლებ ენერგიას. შეამცირეთ თქვენი მანქანის მასა საუკეთესო მანძილზე..
- ენერგიის გათავისუფლების მაჩვენებელი: თუ ენერგია ნელ -ნელა გამოიყოფა, ენერგია უფრო ეფექტურად გამოიყენება და მანქანა უფრო შორს წავა. ამ გათავისუფლების შენელების ერთ -ერთი გზა არის ბერკეტის მკლავის გახანგრძლივება. უფრო გრძელი ხელი უფრო შორს მიდის და უფრო მეტ ადგილს ტოვებს ღერძის გარშემო თოკის კოჭისთვის. მანქანა წინ მიიწევს, მაგრამ უფრო ნელა.
- ხახუნის: შეამცირეთ ხახუნის ღერძი კონტაქტის არეალის შემცირებით. მაგალითად გამოიყენება თხელი ფოლადისგან დამზადებული ფრჩხილები. თავდაპირველად, ხვრელი გაბურღულია ხის ბლოკში, რომელიც გამოიყენება ღერძის შესანახად. შემდეგ, უფრო დიდი ფართობის გამო, მანქანა ენერგიას იყენებს მოძრაობის ნაცვლად ხახუნის გასამკლავებლად.
- გაიყვანოს: ეს არის ის, რასაც უწოდებენ ხახუნს, როდესაც გამოიყენება როგორც უპირატესობა. ხახუნის მაქსიმუმი უნდა მოხდეს იქ, სადაც საჭიროა (სადაც თოკი შემოხვეულია ღერძის გარშემო და სადაც ბორბალი ხვდება იატაკს). თოკების ან ბორბლების სრიალი დაკარგავს ენერგიას.
გაფრთხილება
- არსებობს შეზღუდვა ხელმისაწვდომი ენერგიის მოცულობაზე; ანუ ძალა პერ. მანქანა, რომლის მაგალითიც არის, უკვე მაგალითია, რომელიც თითქმის მაქსიმალურ ეფექტურობას აღწევს. თუ ბერკეტები უფრო გრძელი იყო, ან ბორბლები უფრო დიდი, მანქანა "საერთოდ არ იმოძრავებს!" ამ შემთხვევაში, გამოთავისუფლებული სიმძლავრე შეიძლება "მოტრიალდეს" ანტენის შიგნით დაჭერით (ბერკეტის შემცირება).
- თაგვის ხაფანგები საკმაოდ საშიშია. შეგიძლიათ თითის მოტეხვა. სთხოვეთ ზრდასრულს დახმარება. თქვენ შეგიძლიათ დააზარალოთ და ასევე შეგიძლიათ გაანადგუროთ ხაფანგები!
- ფრთხილად იყავით ინსტრუმენტების გამოყენებისას, ხის დაჭრისას ან საშიში მასალების გამოყენებისას. მუშაობისას ყოველთვის უნდა სთხოვოთ ზრდასრულ ადამიანს დახმარება.
