Como adaptar um carro ratoeira para distância

Então, seu professor de ciências deu à sua classe a clássica tarefa de 'carro ratoeira': fazer, projetar e construir um pequeno veículo movido pela ação de estalo de uma ratoeira para fazer seu carro viajar o mais longe possível. Se você quiser sair à frente de todos os outros alunos da classe, precisará tornar seu carro o mais eficiente possível para que possa espremer até a última polegada de seu 'carro'. Com a abordagem certa, é possível otimizar o design do seu carro para a distância máxima usando apenas materiais domésticos comuns. Você também pode comprar um kit para carro de ratoeira em qualquer loja de artesanato e não ficar se perguntando se vai funcionar.

Passos

Método 1 de 3: Otimizando Suas Rodas

1. 1 Use rodas traseiras grandes. Rodas grandes têm maior inércia rotacional do que rodas pequenas. Na prática, isso significa que, quando eles começam a rolar, é mais difícil parar de rolar. Isso torna as rodas grandes perfeitas para competições baseadas em distância - teoricamente, elas irão acelerar menos rapidamente do que as rodas menores, mas irão rodar por muito mais tempo e percorrerão uma distância maior no geral. Portanto, para a distância máxima, faça as rodas do eixo motor (aquele ao qual a ratoeira está amarrada, que geralmente é o traseiro) muito grandes.
   • A roda dianteira é um pouco menos importante - pode ser grande ou pequena. Para um visual clássico de drag racer, você vai querer rodas grandes na parte traseira e menores na frente.
2. 2 Use rodas finas e leves. Rodas mais finas têm menos atrito e podem ir mais longe se a distância for o que você deseja ou precisa com seu piloto de ratoeira. Também é importante levar em consideração o peso das próprias rodas - qualquer peso desnecessário acabará por desacelerar seu carro ou aumentar a fricção. Além disso, é importante notar que rodas largas podem até ter um pequeno efeito negativo no arrasto do carro devido à resistência do ar. Por essas razões, você vai querer usar as rodas mais finas e leves disponíveis para o seu carro.
   • CDs ou DVDs antigos funcionam muito bem para esse propósito - eles são grandes, finos e extremamente leves. Neste caso, uma lavadora de encanamento pode ser usada para reduzir o tamanho do orifício no meio do CD (para caber melhor no eixo).
   • Se você tiver acesso a vinil antigo, eles também funcionam extremamente bem, embora possam ser muito pesados ​​para as menores ratoeiras.
3. 3 Use um eixo traseiro estreito. Supondo que seu carro seja um carro com tração traseira, cada vez que o eixo traseiro gira, as rodas traseiras giram. Se seu eixo traseiro for extremamente estreito, seu carro ratoeira será capaz de girá-lo mais vezes com o mesmo comprimento de fio do que faria se fosse mais largo. Isso se traduz em girar as rodas traseiras mais vezes, o que significa maior distância! Por esse motivo, é uma idéia inteligente fazer seu eixo com o material mais fino disponível, que ainda possa suportar o peso do quadro e das rodas.
   • As hastes de madeira estreitas são uma escolha excelente e facilmente acessível aqui. Se você tiver acesso a hastes de metal finas, elas são ainda melhores - quando lubrificadas, geralmente têm menos atrito.
4. 4 Crie tração dando às arestas o atrito das rodas. Se as rodas escorregam contra o solo quando a armadilha é acionada, a energia é perdida - a ratoeira funciona para fazer as rodas girarem, mas você não consegue nenhuma distância extra. Se isso acontecer com seu carro, adicionar um material indutor de fricção nas rodas traseiras pode reduzir o deslizamento. Para manter seus requisitos de peso baixos, use apenas o necessário para dar às pontas das rodas alguma aderência e nenhum extra. Alguns materiais adequados são:
   • Fita isolante
   • Elásticos
   • Balão estourado de borracha
   • Além disso, colocar um pedaço de lixa sob as rodas traseiras na linha de partida pode reduzir o deslizamento quando o carro começa a se mover (quando é mais provável).
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Método 2 de 3: Personalizando sua moldura

1. 1 Construa o quadro mais leve possível. Acima de tudo, seu carro deve ser leve. Quanto menor a massa do seu carro, melhor - cada grama ou miligrama que você pode cortar do chassi do seu carro é um pouco mais longe que sua ratoeira será capaz de empurrar seu carro. Tente não ter nenhum material de quadro extra além do necessário para manter a ratoeira e os eixos das rodas no lugar. Se você vir espaço desperdiçado em sua moldura, tente removê-lo ou, se isso for impossível, faça furos com uma broca para diminuir seu peso. Você também vai querer usar o material mais leve possível para o seu quadro. Aqui estão apenas alguns adequados:
   • Madeira balsa
   • Folhas de plástico duro
   • Folhas finas de metal leve (material de cobertura de alumínio / estanho, etc.)
   • Brinquedos de construção (K'NEX, Legos, etc.)
2. 2 Faça a moldura longa e estreita. Idealmente, você deseja que seu carro tenha um formato aerodinâmico - ou seja, apresente a menor área de superfície possível na direção em que irá viajar. Como uma flecha, um escaler, um avião ou uma lança, um veículo projetado com a máxima eficiência em mente quase sempre terá um formato longo e estreito para minimizar o arrasto da resistência do ar. Para os propósitos de seu carro ratoeira, isso significará tornar seu quadro estreito (embora seja difícil estreitar seu quadro mais do que a própria ratoeira) e verticalmente estreito.
   • Lembre-se, para minimizar o arrasto, você está tentando dar ao seu carro o perfil mais estreito e menor possível. Tente se abaixar e olhar para o seu carro de frente para localizar pedaços da estrutura que tornam o perfil do carro desnecessariamente grande.
3. 3 Use cola em vez de pregos sempre que possível. Sempre que possível, tente usar cola no design do seu carro, em vez de pregos, alfinetes ou outras soluções mais pesadas. Por exemplo, você deve usar apenas alguns pequenos pontos de cola para fixar a ratoeira na moldura. Geralmente, a cola vai segurar tão bem quanto as unhas, o que pode adicionar peso desnecessário. Use supercola, não cola escolar, ela não vai segurar tão bem.
   • Outra vantagem da cola é que ela geralmente não deve afetar a resistência do ar do carro. Por outro lado, se uma das pontas de um prego sair da moldura, posso tem um efeito menor.
4. 4 Tenha em mente a integridade estrutural do seu quadro. O único fator limitante quando se trata de quão leve e estreito você pode tornar o quadro do seu carro ratoeira é sua fragilidade - se for muito leve, pode se tornar tão frágil que a ação de saltar a ratoeira quebra o carro. O delicado equilíbrio entre atingir a distância máxima e tornar seu carro instável pode ser bastante complicado de acertar, mas não tenha medo de experimentar. É improvável que a própria ratoeira se quebre, portanto, contanto que você tenha material extra para a moldura, terá a liberdade de cometer erros.
   • Se você estiver usando um material extra-frágil, como madeira balsa, e estiver tendo dificuldade para manter a estrutura, considere adicionar uma pequena tira de um material mais resistente, como metal ou plástico, na parte inferior da estrutura. Isso aumenta a resistência estrutural do carro enquanto minimiza a alteração em sua resistência ao ar e peso.
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Método 3 de 3: Maximizando Seu Poder

1. 1 Dê à sua armadilha um longo 'braço' para aumentar sua vantagem. A maioria dos carros ratoeira funcionam da seguinte maneira: a ratoeira é 'fixada', um barbante amarrado ao braço da ratoeira é cuidadosamente enrolado em um dos eixos das rodas e, quando a armadilha é acionada, o braço oscilante da armadilha transfere sua energia ao eixo para girar as rodas. Como o braço da armadilha é bastante curto, se o carro não for cuidadosamente construído, ele pode puxar a corda muito rapidamente, fazendo com que as rodas deslizem e a energia seja perdida. Para um puxão mais lento e estável, tente prender uma vara comprida ao braço para funcionar como uma alavanca e, em seguida, amarrar a ponta da corda a ela, melhor do que ao próprio braço
   • É importante usar o material certo para sua alavanca. A alavanca não deve dobrar sob a tensão da corda - isso representa desperdício de energia. Muitos guias recomendam construções de balsa robustas ou balsa reforçada com metal para fornecer uma alavanca resistente, porém leve.
2. 2 Posicione a armadilha o mais à frente possível. Supondo que sua armadilha girará as rodas traseiras, você vai querer que a ratoeira do seu carro fique bem para frente no chassi, sem tocar nas rodas dianteiras. Quanto maior a distância entre a armadilha e as rodas, melhor - mais distância significa que você será capaz de amarrar mais cordas ao redor do eixo por apenas um pouco força extra lenta e constante.
3. 3 Garanta atrito mínimo em suas peças móveis. Para a distância máxima, você deve usar o mais próximo possível de 100% do poder da ratoeira. Isso significa reduzir o atrito em superfícies de seu carro onde os pontos deslizam uns contra os outros. Use um lubrificante suave, como WD-40, graxa automotiva ou um produto semelhante para manter os pontos de contato entre as peças móveis do carro bem lubrificados para que o carro 'funcione' o mais suavemente possível.
   • Muitos guias de construção de carros ratoeira identificam o eixo como a principal fonte de atrito em um carro ratoeira. Para minimizar o atrito do eixo, esfregue ou borrife um pouco de lubrificante em cada eixo onde ele encontra a estrutura e, em seguida, se possível, aplique-o no ponto de contato deslizando as rodas para frente e para trás.
4. 4 Se você puder, use a ratoeira mais poderosa possível. Na maioria das vezes, para as atribuições do carro na ratoeira, todos os alunos serão obrigados a usar o mesmo tamanho de ratoeira, de modo que os designs dos carros de todos tenham a mesma quantidade de potência. No entanto, se você não tiver essa restrição, fique à vontade para usar a ratoeira mais poderosa que puder encontrar! Armadilhas maiores, como armadilhas para ratos, fornecem muito mais potência do que as ratoeiras básicas, mas também exigem construções mais robustas ou podem quebrar o carro quando são suspensas, portanto, pode ser necessário reforçar seu quadro e / ou eixos para acomodar.
   • Lembre-se de que as armadilhas para ratos e outras grandes armadilhas para roedores podem quebrar facilmente os dedos, portanto, manuseie as armadilhas armadas com extremo cuidado, mesmo quando você tem certeza de que a armadilha está instalada no seu eixo e não deve ser fechada livremente.
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Comunidade Q&A

• Pergunta Que tipo de fio devo usar em um carro ratoeira? Você deve usar algo que tenha boa aderência e pouco atrito. Por exemplo, o fio não é uma boa escolha porque está sujeito a ficar preso e tem muito atrito. Uma linha de pesca forte ou mesmo fio dental seriam escolhas melhores. Ambos são lisos e finos, mas também fortes o suficiente para girar as rodas sem quebrar.
• Pergunta Se eu precisar ir o mais longe possível, não devo reduzir o atrito? Sim, mas algum atrito é necessário para fazer o carro avançar em vez de derrapar no lugar.
• Pergunta Um carro viajaria mais longe com rodas grandes ou pequenas? O carro viajaria mais longe com rodas maiores e mais rápido com rodas menores.
• Pergunta O meu carro deve ter um corpo gordo ou magro? Griffin Brown Magro, para reduzir a fricção do ar. Mas não muito fino, ou a ratoeira pode quebrar seu carro quando disparar.
• Pergunta O meu carro deve ter um corpo longo ou curto? Um corpo longo é melhor porque dá algum peso ao seu carro e ele se moverá mais longe e mais rápido.
• Pergunta Qual deve ser o comprimento e a altura do corpo? Você quer que o corpo seja longo e estreito. Não faça com que seja alto por causa da aerodinâmica.
• Pergunta Eu preciso ter uma espessura de roda especial? Baseia-se no que você acha que funciona melhor. Rodas finas aumentam a distância, enquanto outras aumentam a tração.
• Pergunta Devo deixar meu carro mais pesado ou mais leve para ir mais longe? Deve ser o mais leve possível, sem ser muito frágil. Os discos funcionam muito bem como rodas, mas são finos e podem quebrar se você aplicar muita força. Uma moldura de madeira funciona da mesma maneira: é leve, o que é bom, mas pode quebrar se for muito fina.
• Pergunta Devo usar três ou quatro rodas? Além disso, estou usando alguns CDs antigos para as rodas traseiras, faria diferença se eu usasse a mesma coisa para as rodas / rodas dianteiras? Provavelmente é melhor usar 4 rodas. Os CDs são uma boa escolha para ambos os conjuntos de rodas.
• Pergunta Como faço para um carro ratoeira andar? O braço deve ter um barbante preso a ele, com a outra extremidade do barbante enrolada em volta do eixo traseiro (que fará o eixo girar quando o braço for esticado para frente).