Курс: «Физика и механика», модуль «Простые модели»
Гоночный автомобиль
Самый быстрый автомобиль - компания Shelby Super Cars создала самое быстрое наземное транспортное средство в мире, которое развивает скорость больше 1200 км/час. Модель скоростного суперкара Andy Green в 1997 году разогналась до 1228 км/час, преодолев звуковой барьер. Следующая цель это разогнать автомобиль до 1609 км/час (1000 миль/час).
Технология
  • Зубчатые колеса.
  • Рычаги.
  • Использование и сочетание деталей.
  • Колеса.
Естественные науки
    • Энергия.
    • Трение.
    • Измерение расстояния.
    • Методы исследования
    В технический словарик
      • ускорение
      • зубчатые колеса
      • масса
      • импульс
      Дополнительно потребуется
        • Рулетка или «сантиметр».
        • Свободное пространство на полу (около 20 м в длину). Может быть, вам придется задействовать коридор.
        Установление взаимосвязей
        Дима и Катя проводят эксперименты со своим гоночным автомобилем. Они очень надеются, что если хорошенько запустить автомобиль при помощи пускового устройства, он сможет преодолеть весь путь от старта до финиша. Но даже после идеального запуска их автомобиль уезжает недостаточно далеко.

        Как можно заставить гоночный автомобиль проехать дальше? Подумайте!
        Конструирование
        Соберите гоночный автомобиль и пусковое устройство
        (Технологические карты 12A и 12B, с. 10, шаг 13)
        • Поставьте гоночный автомобиль на пусковой пандус и поднимите его, нажимая на рукоятку.
        • Большое зубчатое колесо пускового устройства должно войти в зацепление с зубчатым колесом гоночного автомобиля.
        • Запустите двигатель, нажав выключатель батареи.
        • Опустите пандус. Гоночный автомобиль должен плавно покатиться по полу.
        Рефлексия
        Далеко ли уедет ваш гоночный автомобиль?

        Меняя задние колеса автомобиля, вы можете изменять дальность его пробега.

        Сначала попробуйте предположить, какое расстояние преодолеет гоночный автомобиль А. Затем проверьте свое предположение на практике. Проделайте то же самое с автомобилями B и C. Какая машина уедет дальше других?

        Каждую машинку следует испытать несколько раз, чтобы убедиться в воспроизводимости результатов. Результаты испытаний могут различаться в зависимости от покрытия гоночной трассы.
        Гоночный автомобиль A (с. 9, шаг 12) проедет примерно 0,7 м.

        Гоночный автомобиль B (с. 12, шаг 15) проедет примерно 2 м.

        Гоночный автомобиль C (с. 12, шаг 16) проедет даже дальше, примерно 6 м.

        Можете ли вы объяснить, что происходит, когда вы меняете колеса?

        Два маленьких колеса запасают больше энергии, чем одно, поскольку их масса в два раза больше. Вот почему гоночный автомобиль B проехал дальше, чем гоночный автомобиль A.

        Гоночный автомобиль C проехал дальше, чем гоночный автомобиль B, поскольку периметр (длина окружности) его колес больше, чем у автомобиля В, хотя скорость осей осталась прежней.

        Чем больше масса шины и чем больше длина окружности шины, тем дальше уедет гоночный автомобиль.
        Развитие
        А сможет ли ваш гонщик уехать еще дальше?

        Чтобы сделать свой гоночный автомобиль более скоростным, сначала разберите его (Технологическая карта 12B, с. 3, шаг 3), а затем:
        Замените передачу 16:16 на передачу 24:8.
        А теперь соберите свой скоростной автомобиль (Технологическая карта 12B, с. 9, шаг 12).

        Сначала попробуйте предположить, насколько далеко уедет ваш скоростной гоночный автомобиль D. Потом проверьте свое предположение на практике. Проделайте то же самое с автомобилями E и F. Какая машина окажется дальше других?
        Гоночный автомобиль F проедет самое большое расстояние, примерно 11 м.

        Опробуйте другие идеи и комбинации. Может быть, гонщик сможет уехать еще дальше. Какое расстояние преодолел ваш чемпион?
        Made on
        Tilda