如何改造捕鼠车以提高速度(adapt a mousetrap car for speed)

你可以在网上购买套件,为你提供组装捕鼠器赛车的所有必要部件。然而,大多数捕鼠器赛车是为了尽可能远地行驶,而不是尽可能快地行驶。你对赛车进行的大多数改造不会增加最大速度,而是增加加速度,通常以牺牲距离为代价。换句话说,如果速度是你的目标,你将需要调整你的赛车,以更快地行驶更短的距离。...

方法1 方法1的2:增加加速度

  1. 1缩短杠杆臂。安装一个较短的杠杆臂是适应赛车速度的最好方法。然而,如果杠杆太短,它就会打滑。对于杠杆应该有多长,没有精确的公式。实验一下,看看在保持对车的控制的同时,你能把杠杆弄多短。较长的杠杆臂将延长车轴被拉动的时间,使其在汽车达到最大速度之前行驶更长的距离。因此,它将走得更慢,但走得更远。
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  3. 2找到更小的轮子。当你增加轮子的尺寸时,开始旋转所需的扭矩也会增加。较小的车轮更容易转动。因此,你应该确保你的驱动(前)轮尽可能地小。一个好的标准是直径约3英寸(7.6厘米)。较大的车轮意味着更多的转动惯量,一旦车轮开始转动,它就会保持运动,但会降低加速度。较小的车轮是距离和速度之间的权衡。当你减少驱动轮的尺寸时,总体行驶距离将减少。通过实验来确定最实用的设计是什么。
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  5. 3增加车轴的尺寸。车轴的直径与车轮的比例越大,汽车加速所需的力量就越小。换句话说,你应该用较大的车轴和较小的车轮相匹配,以提高加速度。反之,为距离而制造的捕鼠器赛车应该有一个较小的车轴和一个较大的驱动轮。适应车轴尺寸的一个方法是在车轴中心不与车架接触的地方缠上胶带。这种增加的重量会增加车轴的扭矩。通过增加和减少胶带的层数进行实验,以找到正确的扭矩量。
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  7. 4增加牵引力。为了使车轮提速,它需要对地面产生压力。对于轮子来说,使用一种外面有粗糙纹理的材料来给轮子提供牵引力。或者,剪下有粗糙表面的东西,如橡胶气球。将这种材料的条状物粘在轮子的外面,使其具有牵引力。
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  9. 5K继续尝试。捕鼠器赛车的物理学有许多变数,即使是类似的汽车也有不同的操作。完善你的模型的唯一方法是对设计中的小变化进行实验,以确定什么是最有效的。从你知道的有效设计中学习。
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方法2方法2:减少阻力

  1. 1减少重量。减少重量将降低与地面的滚动摩擦。修剪甲板,使其仅有支撑捕鼠器所需的大小。当胶合甲板时,尽可能靠近后轮而不接触到它们。考虑在框架和车轮上也钻孔。用于车架的材料应尽可能地轻,尽可能地坚硬。考虑竹子、轻木或泡沫。只要你需要固定什么,就使用胶水。也可以使用胶带,但胶水更光滑,重量更轻。然而,不要使用金属螺栓,它们会增加重量。
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  3. 2减少滑轮和齿轮的数量。复杂的齿轮和滑轮系统在建造长距离赛车时可能是有用的,因为它们增加了整体扭矩。然而,当为速度而制造时,它们主要是为了在部件之间产生更多的摩擦。在建造速度型赛车时,应考虑将杠杆直接连接到车轴上。
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  5. 3限制空气阻力。随着速度的增加,空气阻力也在增加,使它逐渐更有可能使你的车停在轨道上。为了防止这种情况发生,要确保尽可能少的表面积暴露在外。用不同材料的车架进行实验,看看什么是最符合空气动力学的。如果你使用的是木质车架,将其打磨并上漆。这将使它更符合空气动力学。同样,减少汽车的表面积以减少空气阻力。例如,找到一个更薄的框架和车轮。
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  7. 4消除车轴和车架之间的摩擦。你的车在车轴与车架接触的地方会损失很多能量。观察这些表面,看看车轴是否似乎被卡住了。尝试涂抹润滑剂,如石墨粉。或者,重新设计车轴。考虑安装滚珠轴承。你可以在网上搜索摩擦系数的图表,以确定哪些材料配对时摩擦力最小。
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  • 发表于 2022-03-01 21:46
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  • 分类:教育

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