Come Costruire una Macchina Giocattolo che Copra una Grande Distanza Utilizzando una Trappola per Topi

Il tuo insegnante di Scienze ha organizzato una gara di automobiline fatte con una trappola per topi: vince quella che può andare più lontano, e ovviamente tu vuoi vincere. Questi semplici passaggi ti insegneranno come costruire la tua macchina giocattolo e ti aiuteranno con consigli utili a raggiungere la maggiore distanza possibile nel più breve tempo possibile.

I modi per raggiungere la massima distanza sono: ridurre il peso, ridurre l'attrito degli assali e utilizzare una leva lunga per il miglior vantaggio meccanico. Dare all'auto una forma aerodinamica, affusolata e allungata. Usare un assale con un diametro stretto e ruote di diametro largo. Ogni volta che l'assale gira, fa girare la ruota: una ruota più larga significa che la vettura può andare più lontano per ogni giro dell'assale.

Utilizzare una leva più lunga rispetto alla sbarra originale della trappola per topi aumenta la lunghezza della corda utilizzata e conserva l'energia (rallenta lo scatto della trappola). La macchina si muove lentamente, ma arriva più lontano perché la forza della molla viene usata con maggiore efficienza.

Anche se i materiali che userai saranno diversi rispetto a quelli proposti, avrai comunque a che fare con la forza limitata della molla, dovrai superare l'attrito, utilizzare la trazione, sfruttare il "vantaggio meccanico" e minimizzare la massa per raggiungere la massima distanza con la tua "macchina" da corsa.

Passaggi

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    Crea una carrozzeria leggera per l'automobilina. La trappola e le ruote sono attaccate a questa "carrozzeria". Come puoi vedere nelle immagini, la carrozzeria può essere più piccola della trappola per topi. Riducila: più leggera sarà la struttura e meglio sarà! Tieni tuttavia a mente che i pannelli di polistirolo si rompono più spesso delle tavole di legno.
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    Quando collochi la trappola controlla che la molla sia rivolta nella direzione corretta in modo che il braccio della leva ruoti in avanti. Assicurati che la trappola sia più lontana possibile dalle ruote anteriori senza toccarle. Maggiore è la distanza tra la trappola e le ruote, meglio è! Ma fino a un certo punto.
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    Sappi che le ruote sono un fattore determinante per la distanza. Non importano le dimensioni né il numero delle ruote anteriori, puoi averne anche solo una. Per quanto riguarda quelle posteriori, invece, fai in modo che siano più grandi possibili, mentre l'assale posteriore deve essere il più sottile possibile. Due vecchi CD funzionano piuttosto bene. Una rondella idraulica può essere utilizzata per ridurre le dimensioni del foro in mezzo al CD (per far entrare meglio l'assale).
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     Crea trazione coprendo le ruote con nastro adesivo, elastici o palloncini. Se sono scivolose, viene sprecata energia. Aggiungendo nastro adesivo all'assale posteriore si può ridurre lo scivolamento della corda.
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    Utilizza colla invece che viti per attaccare la trappola per topi alla struttura. La colla terrà altrettanto bene e le viti aggiungono solo peso inutile! Assicurati di avere posizionato il tutto in modo ottimale prima di incollare. Con una vite puoi ancora cambiare idea, la colla al contrario è praticamente permanente.
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Consigli

  • Se la corda è solo avvolta intorno all'assale, la vettura può a malapena muoversi. L'aggiunta di un mozzo di azionamento più grande può migliorare la capacità di traino. In alcune immagini c'è uno pneumatico di gomma sull'assale, questo agisce da "marcia" e riduce lo scivolamento della corda.
  • Puoi ridurre l'urto utilizzando un pezzo di spugna per simulare il formaggio. Ciò riduce il rimbalzo dell'auto quando il braccio di leva scatta sulla base.
  • Puoi ridurre l'attrito sull'assale minimizzando la superficie del supporto a contatto con l'asse motore. Un supporto in acciaio sottile ha meno attrito di un foro in un blocco di legno.
  • Se compri una guarnizione porta con te un CD e l'assale al negozio. Ti può aiutare a ottenere la dimensione giusta al primo tentativo.
  • Usa la leva più lunga disponibile per allungare il più possibile il braccio della trappola per topi e consentire così più giri di corda. L'antenna di uno stereo portatile rotto è stata usata come leva. Qualsiasi cosa lunga, leggera e non troppo flessibile funzionerà come leva.
  • Puoi vedere i lavori completati da altri studenti sul sito web] Mouse Trap Car Challenge.
  • Aumenta l'attrito dove necessario utilizzando uno pneumatico di gomma o del nastro adesivo intorno all'assale dov'è avvolta la corda. La corda dovrebbe girare l'assale e non scivolare.
  • L'allineamento degli assali ai supporti è fondamentale per ridurre l'attrito e aumentare le prestazioni.
  • Riduci la massa utilizzando un semplice legno leggero per la carrozzeria. Ridurre la massa riduce anche l'attrito sui sostegni dell'assale.
  • Aumenta l'attrito coprendo la corda con cera di candela. Incerandola, la corda ha una migliore trazione sull'assale.
  • Riduci l'attrito applicando Molykotè®, un lubrificante in polvere a base di bisolfuro di molibdeno, sugli assali, le ruote e la molla della trappola per topi.
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Cose da Tenere in Considerazione

  • Rapporto assale - ruota: per coprire una maggiore distanza usa ruote grandi e un assale piccolo. Pensa alla ruota posteriore di una bicicletta; un piccolo ingranaggio di trasmissione e una grande ruota.
  • Inerzia: quanta energia ci vuole per far partire la tua macchina? Un'auto leggera richiede meno energia. Riduci la massa del tuo veicolo per coprire una maggiore distanza.
  • Tasso di rilascio di energia: se l'energia è rilasciata lentamente, la forza è usata in modo più efficiente e la macchina andrà più lontano. Un modo per rallentare il rilascio è di allungare il braccio di leva. Un braccio più lungo viaggia a una distanza maggiore e permette più giri di corda intorno all'assale. La macchina andrà lontano, ma più lentamente.
  • Attrito: minimizzare l'attrito sull'assale minimizzando la superficie di contatto. In questo esempio è stato utilizzato un sostegno di acciaio sottile. Inizialmente è stato usato un foro attraverso un blocco di legno per sostenere l'assale. Questo metodo è stato abbandonato perché la maggiore superficie fa sÏ che la macchina utilizzi l'energia per superare l'attrito piuttosto che per avanzare.
  • Trazione: così si chiama l'attrito quando viene utilizzato a proprio vantaggio. L'attrito dovrebbe essere massimizzato dove necessario (dove la corda si avvolge intorno all'assale e dove le ruote toccano il suolo). Corda o ruote che scivolano significano spreco di energia.

Avvertenze

  • Esiste un limite alla quantità di energia disponibile: la forza della molla. La macchina presentata è vicina al massimo. Se il braccio della leva fosse piùlungo o le ruote più grandi, la macchina non si muoverebbe per niente! In questo caso il rilascio di energia può essere regolato accorciando un po' l'antenna (cioè accorciando la leva).
  • Fai attenzione quando usi attrezzi, tagli il legno o maneggi qualsiasi materiale pericoloso. Chiedi la supervisione di un adulto quando necessario.
  • Le trappole per topi sono pericolose. Potresti romperti un dito. Utilizza la supervisione di un adulto. Potresti ferirti e rompere la trappola!
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Categorie: Scienze

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