如何变通一下,使之成为一个远距离的汽车。(adapt a mousetrap car for distance)

所以,你的科学老师给你的班级布置了经典的 "捕鼠器汽车 "作业:制作、设计和建造一辆以捕鼠器的啪啪声为动力的小汽车,使你的汽车尽可能地行驶。如果你想在班上所有其他学生中脱颖而出,你就需要使你的汽车尽可能高效,这样你就能从你的 "汽车 "中挤出每一英寸。有了正确的方法,就有可能精简你的车的设计,只用普通的家用材料就可以达到最大的距离。你也可以从任何一家工艺品商店买一个捕鼠器汽车套件,并跳过怀疑它是否...

方法1 方法1之3:优化你的车轮

  1. 1使用大型后轮。大轮子比小轮子有更大的旋转惯性。在实践中,这意味着一旦它们开始滚动,就很难停止滚动。这使得大轮子成为基于距离的比赛的完美选择--理论上,它们的加速不如小轮子快,但它们会滚动得更久,总体上会走得更远。因此,为了获得最大的距离,要把驱动轴(捕鼠器所系的那个,通常是后轮)上的轮子做得非常大。前轮就不那么重要了--它可大可小。对于经典的赛车手外观,你会希望后轮大,前轮小。
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  3. 2使用薄而轻的轮子。较薄的轮子摩擦力较小,如果距离是你想要或需要的,你的捕鼠器赛车可能走得更远。考虑到车轮本身的重量也很重要--任何不需要的重量最终都会使你的车减速或导致增加摩擦。此外,值得注意的是,由于空气阻力,宽大的车轮甚至会对汽车的阻力产生小的负面影响。由于这些原因,你要为你的汽车使用最薄、最轻的轮子。旧CD或DVD在这方面的效果相当好--它们大、薄、极轻。在这种情况下,可以用水管垫圈来缩小CD中间的孔径(以更好地适应车轴)。如果你有机会获得旧的乙烯基,这些也非常好用,尽管它们对于最小的捕鼠器来说可能太重了。
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  5. 3使用狭窄的后轴。假设你的车是后轮驱动车,每次你的后轴转动时,后轮都会转动。如果你的后轴非常瘦,那么在相同长度的绳子上,你的捕鼠器汽车将能够比它更宽地转动它。这就意味着你的后轮转动的次数更多,意味着距离更远出于这个原因,用最薄的材料制作车轴是一个明智的想法,因为它仍然可以支持车架和车轮的重量。狭长的木销杆是一个伟大的、容易获得的选择。如果你能得到薄的金属棒,那就更好了--在润滑的情况下,它们的摩擦力通常更小。
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  7. 4通过给车轮的摩擦力的边缘创造牵引力。如果捕鼠器启动时,车轮贴着地面打滑,能量就被浪费了--捕鼠器努力使车轮转动,但你并没有得到任何额外的距离。如果你的车发生了这种情况,在后轮上添加摩擦力诱导材料可能会减少其打滑。为了保持你的重量要求,只需使用必要的数量来给车轮的尖端提供一些抓地力,而不要额外的。一些合适的材料是。另外,在起跑线上将一块砂纸放在后轮下,可以减少汽车开始移动时的打滑现象(这时最有可能)。
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方法2 方法2的3:定制你的框架

  1. 1 建造尽可能轻的车架。最重要的是,你的车应该是轻的。你的车的质量越小越好--你能从车架上减去的每一克或每一毫克都是你的捕鼠器能够推动你的车的一点距离。除了保持捕鼠器和轮轴所需的材料外,尽量不要有任何额外的框架材料。如果你看到你的框架上有浪费的空间,试着去掉它,或者,如果这是不可能的,用电钻在上面打洞,使其重量下降。你还想用最轻的材料做框架。以下是一些合适的材料:轻木硬塑料板轻薄的金属板(铝/锡屋顶材料等)建筑玩具(K'NEX,乐高积木等)。
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  3. 2使车架又长又窄。理想情况下,你希望你的车是符合空气动力学的形状--也就是使它在行驶方向上呈现尽可能小的表面积。就像一支箭、一艘长船、一架飞机或一支长矛一样,在设计时考虑到最大效率的车辆几乎总是有一个长而瘦的形状,以减少空气阻力。就你的捕鼠器汽车而言,这将意味着使你的车架既窄(尽管很难使你的车架比捕鼠器本身更窄)又垂直瘦小。记住,为了使阻力最小化,你正试图使你的汽车具有最窄、最小的轮廓。试着趴在地上,从前面看你的车,以发现那些使你的车的轮廓不必要地大的框架部分。
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  5. 3尽可能使用胶水而不是钉子。只要你能做到,在你的汽车设计中尽量使用胶水,而不是钉子、针或其他更重的解决方案。例如,你应该只需要用几个小点的胶水就可以把捕鼠器固定在车架上。一般来说,胶水的固定效果和钉子一样好,因为钉子会增加不必要的重量。使用超级胶水而不是学校胶水,它不会有那么好的固定效果。胶水的另一个好处是,它通常不应该影响你的汽车的空气阻力。另一方面,如果钉子的任何一端伸出你的车架,它可能会有一个小的影响。
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  7. 4Keep your frame's structural integrity in mind.当涉及到你可以使你的捕鼠器汽车的框架有多轻和多瘦时,唯一的限制因素是它的脆弱性 - 如果它太轻,它可能会变得如此脆弱,以至于弹出捕鼠器的动作使汽车破裂。要在实现最大距离和使你的车不稳定之间取得微妙的平衡,可能是相当棘手的,但不要害怕试验。捕鼠器本身不太可能破裂,所以只要你有额外的框架材料,你就有犯错误的自由。如果你使用的是像轻木这样特别脆弱的材料,而且你很难让你的框架固定在一起,可以考虑在框架的底部添加一小条更坚固的材料,如金属或塑料。这样做可以增加汽车的结构强度,同时尽量减少对其空气阻力和重量的改变。
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方法三 方法三:最大限度地发挥你的力量

  1. 1给你的捕鼠器一个长 "臂",以增加其杠杆作用。大多数捕鼠器汽车的工作原理如下:捕鼠器被 "设置",绑在捕鼠器臂上的绳子被小心翼翼地缠绕在其中一个轮轴上,当捕鼠器被弹起时,捕鼠器的摆动臂将其能量传递到轮轴上,使车轮转动。由于捕兽器的臂相当短,如果汽车的结构不仔细,它可能会过快地拉动绳子,导致车轮打滑和能量损失。要想拉得更慢、更稳,可以尝试在手臂上安装一根长杆作为杠杆,然后把绳子的一端系在上面,比系在手臂上更好。杠杆在绳子的压力下不应该有任何弯曲--这代表了能量的浪费。许多指南建议使用坚固的轻木结构或用金属加固的轻木,以提供一个坚固而轻巧的杠杆。
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  3. 2将捕鼠器尽可能地向前放置。假设你的捕鼠器将转动后轮,你希望你的车的捕鼠器在车架上的位置尽量靠前而不接触到前轮。捕鼠器和车轮之间的距离越长越好--更多的距离意味着你可以在车轴上绕更多的绳子,以获得额外的缓慢而稳定的拉动力。
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  5. 3确保运动部件上的摩擦最小。为了获得最大的距离,你希望尽可能地使用你的捕鼠器的100%的力量。这意味着要减少汽车表面的摩擦力,即各点之间的滑动。使用温和的润滑剂,如WD-40、汽车润滑脂或类似产品,使汽车运动部件之间的接触点保持良好的润滑,使汽车尽可能顺利地 "运行"。为了尽量减少车轴的摩擦,可在每个车轴与车架相接处涂抹或喷洒一点润滑油,然后,如果可能的话,通过来回滑动车轮,将润滑油注入接触点。
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  7. 4如果你被允许的话,尽可能使用最强大的捕鼠器。大多数时候,对于捕鼠器汽车作业,所有学生都会被要求使用相同大小的捕鼠器,这样每个人的汽车设计都有相同的动力。但是,如果你没有这个限制,请随意使用你能找到的最强大的捕鼠器!你可以使用更大的捕鼠器,如老鼠夹。较大的捕鼠器,如捕鼠器,比基本的捕鼠器提供更多的动力,但它们也需要更坚固的结构,否则当它们被弹起时,可能会使汽车破裂,所以你可能需要加强你的车架和/或车轴以适应。请记住,捕鼠器和其他大型捕鼠器很容易折断手指,所以处理武装捕鼠器要特别小心,即使你确信捕鼠器被装在你的车轴上,不应该能够自由关闭。
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  • 如果绳子只是缠在车轴上,车子可能几乎不动。增加一个更大的驱动轮毂可以提高拉动力。在一些图片中,车轴上有一个橡胶轮胎,这可以作为一个 "齿轮",减少绳子的滑动。
  • 使用最长的杠杆,尽可能地延长捕鼠器臂。顶端穿越更大的距离,允许更多的轮绕绳发挥出来。杠杆用的是一个破旧的吊杆箱的天线。任何长的、轻的、不太灵活的东西都可以作为杠杆。
  • 通过最大限度地减少与驱动轴接触的支撑物的表面积来减少对轴的摩擦。一个薄钢制的轴支撑物比在木块上钻的孔的摩擦力小。
  • 通过使用一点海绵作为模拟奶酪来减少冲击。这可以阻止汽车在杠杆臂向下拍打时跳动得如此厉害。
  • 车桥和支架的对齐对于减少摩擦和提高性能至关重要。
  • 通过在车轴、车轮和捕鼠器弹簧上涂抹Molykote®(一种二硫化钼基粉末润滑剂)来减少摩擦。
  • 如果你购买垫圈,请带一张CD和轴一起去五金店。这可能有助于你在第一次就得到正确的尺寸。
  • 你可以在捕鼠器汽车挑战赛的网站上看到许多不同的学生努力。
  • 用蜡烛蜡给绳子上蜡,以增加摩擦力。通过上蜡,绳子在轴上有更好的拉力。
  • 在需要的地方增加摩擦力,用橡胶轮胎或胶带缠住绳子的轴。绳子应该使车轴转动,而不是滑动。
  • 通过使用一个简单的轻质棍子来减少车身部分的质量。减少质量也可以减少车轴支撑处的摩擦。
  • 确保你的车轴没有隆隆作响是很有用的,否则它就会左右摇摆。
  • 在汽车上使用尽可能少的质量,同时仍使其足够大,以便移动。
  • 发表于 2022-03-01 21:45
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  • 分类:汽车

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