Contenido

• Al paso
• Método 1 de 3: Optimiza las ruedas
• Método 2 de 3: ajuste el chasis
• Método 3 de 3: maximizar la potencia
• Consejos
• Cosas para considerar
• Advertencias

Así que el profesor de física te ha encargado que hagas un coche con una "ratonera": crea, diseña y construye un pequeño vehículo que funciona con la acción de resorte de una ratonera para conducirlo lo más lejos posible. Si quieres ser mejor que los otros estudiantes de tu clase, necesitas hacer que tu auto sea lo más eficiente posible para que puedas exprimir cada centímetro de tu "auto". Con el enfoque correcto, es posible optimizar el diseño de su automóvil para una distancia máxima utilizando solo materiales domésticos comunes. También puede comprar un kit de dicho vehículo para ahorrar mucho esfuerzo.

Al paso

Método 1 de 3: Optimiza las ruedas

1. Utilice ruedas traseras más grandes. Las ruedas grandes tienen una mayor inercia rotacional que las ruedas pequeñas. En la práctica, esto significa que una vez que comienzan a rodar, es más difícil detenerlos. Esto hace que las ruedas grandes sean perfectas para competiciones donde la distancia recorrida es importante; en teoría, acelerarán menos rápido que las ruedas más pequeñas, pero rodarán durante mucho más tiempo y, en general, cubrirán una distancia mayor. Por lo tanto, para la distancia máxima, haga que las ruedas unidas al eje de transmisión (donde está colocada la trampa para ratones, generalmente la trasera) sean muy grandes.
   • La rueda delantera es un poco menos importante, puede ser grande o pequeña. Para que su vehículo se vea como un corredor de carreras clásico, opte por ruedas traseras grandes y ruedas delanteras más pequeñas.
2. Utilice ruedas delgadas y ligeras. Las ruedas más delgadas significan menos fricción y pueden rodar más si la distancia es lo que desea o necesita con su vehículo trampa para ratones. También es importante tener en cuenta el peso de las ruedas: cualquier peso que no sea necesario eventualmente ralentizará su automóvil o generará una fricción adicional. Además, vale la pena señalar que las ruedas anchas pueden tener incluso un pequeño efecto negativo en la resistencia al aire del automóvil. Por estas razones, querrá usar las ruedas más delgadas y livianas disponibles para su automóvil.
   • Los CD o DVD antiguos funcionan bastante bien para este propósito: son grandes, delgados y extremadamente livianos. En este caso, se puede utilizar una arandela para reducir el orificio en el centro del CD (para que el eje encaje mejor).
   • Si tiene acceso a un disco de vinilo antiguo (para un tocadiscos), estos también funcionan muy bien, aunque pueden ser demasiado pesados ​​para las trampas de ratón más pequeñas.
3. Utilice un eje trasero estrecho. Suponiendo que será un automóvil con tracción trasera, las ruedas traseras girarán cada vez que gire el eje trasero. Si su eje trasero es extremadamente pequeño, su carro ratonera podrá girar más veces con la misma longitud de cuerda que si fuera más ancho. Esto se traduce en girar las ruedas traseras con más frecuencia, lo que significa una mayor distancia. Por eso es una idea sensata fabricar su eje con el material más delgado disponible y que aún pueda soportar el peso del cuadro y las ruedas.
   • Los tacos de madera estrechos son una buena opción, fácilmente disponible aquí. Si tiene acceso a varillas de metal delgadas, estas son incluso mejores: cuando están lubricadas, generalmente dan menos fricción.
4. Crea tracción haciendo ásperos los bordes de las ruedas. Si las ruedas resbalan en el suelo cuando la trampa se cierra, entonces se desperdicia energía: la ratonera hace girar las ruedas, pero no obtienes una distancia adicional. Si esto le sucede a su automóvil, agregar materia prima a las ruedas traseras puede mejorar su tracción. Para mantener su peso bajo, use solo la cantidad necesaria para dar a los extremos de las ruedas algo de agarre y nada más. Algunos materiales adecuados son:
   • Cinta electrica
   • Bandas de goma
   • Globos rotos
   • Además, un trozo de papel de lija debajo de las ruedas traseras en la línea de salida puede reducir el patinaje si el automóvil comienza a moverse (cuando es más probable que patine).

Método 2 de 3: ajuste el chasis

1. Construye el chasis más ligero posible. Sobre todo, su automóvil debe ser liviano. Cuanto menor sea la masa de su automóvil, mejor: cada gramo o miligramo que pueda recortar del chasis de su automóvil lo llevará un poco más lejos. No intente utilizar material adicional para el chasis que no sea el necesario para mantener la trampa del ratón y los ejes de las ruedas en su lugar. Si ve espacio desperdiciado, intente quitarlo o, si no es posible, haga agujeros en él con un taladro eléctrico para reducir el peso. También necesita el material más ligero posible para su chasis. A continuación, se muestran algunos ejemplos que pueden resultar adecuados:
   • Balsa
   • Platos de plástico duro
   • Láminas de metal delgadas y ligeras (techos de aluminio / hojalata, etc.)
   • Juguetes de construcción (K’NEX, Lego, etc.)
2. Haga que el chasis sea largo y estrecho. Idealmente, el automóvil debe ser aerodinámico, es decir, debe tener un área lo más pequeña posible en la dirección en la que viajará. Compare esto con una flecha, lancha rápida, avión o lanza: un vehículo diseñado con la máxima eficiencia en mente casi siempre tendrá una forma larga y delgada para minimizar la resistencia. Para los propósitos de su automóvil ratonera, esto significará que su chasis debe ser estrecho tanto horizontal como verticalmente (aunque será difícil hacer que el chasis sea más estrecho que la ratonera en sí).
   • No olvide minimizar la resistencia dándole a su automóvil el perfil más estrecho y pequeño posible. Párese en el suelo y mire su automóvil desde el frente para ver piezas del chasis que hacen que el perfil de su automóvil sea innecesariamente grande.
3. Use pegamento en lugar de clavos siempre que sea posible. Siempre que sea posible, intente usar pegamento en el diseño de su automóvil, en lugar de clavos, alfileres u otros materiales más pesados. Por ejemplo, solo tiene que usar unos pequeños puntos de pegamento para sujetar la trampa del mouse al chasis. En general, el pegamento se mantiene tan bien como las uñas, lo que puede agregar un peso innecesario. Use superpegamento, no pegamento escolar, ya que este último no se mantendrá muy bien.
   • Otra ventaja del pegamento es que generalmente no afecta la resistencia al aire de su automóvil. Por otro lado, si cualquiera de los extremos de un clavo sobresale del chasis, lata tiene un pequeño efecto.
4. Tenga en cuenta la integridad estructural de su chasis. El único factor limitante cuando se trata de cuán liviano y delgado puede hacer el chasis de su auto ratonera es su fragilidad: si el auto es demasiado liviano, puede volverse tan frágil que la acción de cerrar la ratonera puede romper el auto. El delicado equilibrio entre alcanzar la distancia máxima y hacer que su automóvil sea inestable puede ser bastante difícil de lograr, pero sea audaz para experimentar. La trampa para ratones en sí probablemente nunca se romperá, por lo que siempre que tenga material de chasis adicional, puede cometer errores.
   • Si está utilizando un material extra frágil como la madera de balsa y tiene dificultades para mantener el chasis unido, considere agregar una pequeña tira de un material más resistente (como metal o plástico) a la parte inferior del chasis. Esto aumenta la resistencia estructural del automóvil y limita el cambio en la resistencia del aire y el peso.

Método 3 de 3: maximizar la potencia

1. Dale a tu ratonera un "brazo" largo para aumentar el apalancamiento. La mayoría de los carros para ratoneras funcionan así: la ratonera está 'puesta', una cuerda atada al brazo de la ratonera se enrolla cuidadosamente alrededor de uno de los ejes de la rueda, y cuando la trampa se cierra, el brazo oscilante de la trampa transfiere su energía el eje para hacer girar las ruedas. Debido a que el brazo de la driza es bastante corto, si el automóvil no está cuidadosamente construido, puede tirar del cinturón demasiado rápido, haciendo que las ruedas patinen y desperdicien energía. Para un tirón más lento y estable, coloque un palo largo en el brazo para que actúe como palanca, luego ate el extremo de la cuerda a él, en lugar de al brazo en sí.
   • Es importante utilizar el material correcto para su palanca. El mango no debe doblarse en absoluto bajo la tensión de la cuerda; esto significa que se está desperdiciando energía. Muchos manuales recomiendan estructuras de balsa resistentes o balsa reforzada con metal para un apalancamiento firme pero ligero.
2. Coloque la trampa lo más adelante posible. Suponiendo que la trampa está impulsando las ruedas traseras, coloque la trampa del ratón en el chasis lo más adelante posible, sin tocar las ruedas delanteras. Cuanto mayor sea la distancia entre la driza y las ruedas, mejor; más distancia significa que puede enrollar más cuerda alrededor del eje para la red. un poco más potencia de tracción lenta y constante.
3. Asegúrese de que haya una fricción mínima en las partes móviles. Para una distancia máxima, debes utilizar la mayor cantidad posible de la potencia de la trampa del ratón. Esto significa reducir la fricción en superficies de su automóvil donde los puntos se deslizan entre sí. Use un lubricante suave, como WD-40, aceite para máquinas de coser o un producto similar para mantener bien engrasados ​​los puntos de contacto entre las partes móviles de un automóvil para que el automóvil se "mueva" lo más suavemente posible.
   • Todas las descripciones de construcción de un coche trampa para ratones indican que el eje es la principal fuente de fricción en dicho vehículo. Para minimizar la fricción en el eje, frote o rocíe un poco de lubricante en cada eje donde se encuentra con el chasis y, si es posible, aplíquelo en el punto de contacto deslizando las ruedas hacia adelante y hacia atrás.
4. Si puede, use la trampa para ratones más poderosa posible. Por lo general, todos los estudiantes tendrán que usar la misma trampa para ratones para esta tarea, de modo que cada automóvil tenga la misma potencia. Sin embargo, si no tiene esta limitación, ¡use la trampa para ratones más poderosa que pueda encontrar! Las trampas más grandes, como las trampas para ratas, brindan mucha más potencia que las trampas básicas para ratones, pero también requieren estructuras más resistentes y pueden romper el automóvil si se cierran, por lo que es posible que deba reforzar y ajustar su chasis y / o ejes.
   • Tenga en cuenta que las trampas para ratas y otras trampas para roedores grandes pueden romperle los dedos fácilmente, así que manipule las trampas que estén en el borde, incluso si está seguro de que la trampa está unida a su eje y no puede cerrarse libremente.

Consejos

• Reduzca la fricción en el eje minimizando el área del soporte que hace contacto con el eje de transmisión. Un soporte para los ejes de acero delgados tiene menos fricción que un agujero perforado a través de un tronco.
• Reducir los choques colocando un trozo de bizcocho en la zona del queso. Esto evita que el automóvil salte demasiado cuando el brazo de la palanca se pliega.
• La alineación del eje y la suspensión es fundamental para reducir la fricción y mejorar el rendimiento.
• Si compra una lavadora, lleve un CD y el eje a la ferretería. Esto aumenta las posibilidades de que obtenga el tamaño correcto la primera vez.
• Puede ver muchos proyectos de estudiantes diferentes en el sitio web "Mouse Trap Car Challenge".
• Aumente la fricción encerando la cuerda con cera de vela. Al encerarlo, la cuerda tiene un mejor tirón en el eje.
• Aumente la fricción donde sea necesario usando una banda de goma o cinta alrededor del eje donde se enrolla la cuerda. La cuerda debe girar el eje y no deslizarse.
• Reducir la masa utilizando una simple barra de luz como carrocería. La reducción de masa también reduce la fricción en los gatos de eje.
• Es útil asegurarse de que su eje no se tambalee o se moverá hacia la izquierda y hacia la derecha.
• Use la menor masa posible en el automóvil sin dejar de hacerlo lo suficientemente grande para moverse.

Cosas para considerar

• Relación rueda / eje: Utilice ruedas grandes y un eje pequeño para la distancia. Piense en la rueda trasera de una bicicleta; una unidad pequeña y una rueda grande.
• Lentitud: ¿Cuánta energía se necesita para arrancar su automóvil? Un coche más ligero necesita menos. Disminuya la masa de su vehículo en la mayor distancia.
• Liberación de energía: Cuando la energía se libera lentamente, la energía se usa de manera más eficiente y el automóvil seguirá conduciendo. Una forma de ralentizar esta liberación es alargar el brazo de palanca. Un brazo más largo recorre una distancia mayor y crea más cuerda alrededor del eje. El auto continúa, pero más lento.
• Fricción: Minimice la fricción en el eje minimizando el área de contacto. En este ejemplo, se utiliza un soporte de acero delgado. Al principio, se hizo un agujero a través de un tronco para contener las cenizas. Esto se omitió porque el área de superficie aumentada permite que el automóvil use energía para superar la fricción en lugar de avanzar.
• Tracción: Esta es la fricción que usa a su favor. La fricción debe maximizarse donde sea necesario (donde la cuerda se enrolla alrededor del eje y donde las ruedas entran en contacto con el piso). El deslizamiento de cuerdas o ruedas equivale a una pérdida de energía.

Advertencias

• Existe un límite para la cantidad de energía disponible: la fuerza del resorte. El coche de la foto está cerca del máximo. Si el brazo de la palanca hubiera sido más largo, o las ruedas fueran más grandes, entonces el automóvil no te muevas en absoluto! En este caso, la salida de energía se puede "sintonizar" empujando ligeramente las antenas (acortando el mango).
• Las trampas para ratones son peligrosas. Podrías romperte un dedo. Siempre tenga un adulto supervisado. ¡Podría lesionarse y la caída podría romperse!
• Tenga cuidado con las herramientas, el aserrado de madera o cualquier material dañino. Asegúrate de que haya siempre la supervisión de un adulto es cuando trabajas en el proyecto.