Cara Menyesuaikan Mobil Perangkap Tikus Untuk Jarak Yang Lebih Jauh

Jadi, guru sains Anda memberikan tugas kelas untuk membuat “mobil perangkap tikus”, yaitu membuat dan merancang sebuah kendaraan kecil yang mendapatkan daya dari gerakan menjepret pada perangkap tikus sehingga mobil tersebut dapat bergerak sejauh mungkin. Jika Anda ingin tampil lebih baik dari teman-teman sekelas, Anda harus membuat mobil seefisien mungkin sehingga mobil akan mencapai jarak terjauh. Dengan pendekatan yang tepat, Anda dapat menggambar detail rancangan mobil untuk pencapaian jarak maksimum hanya dengan menggunakan alat-alat sederhana di rumah.

Metode 1

Metode 1 dari 3:

Mengoptimalkan Roda-Roda Kendaraan Anda

Unduh PDF

1
Gunakan roda belakang yang besar. Roda-roda yang besar memiliki inersia rotasional yang lebih besar dibandingkan roda-roda yang kecil. Dalam istilah praktis, saat roda-roda tersebut mulai berputar, mereka akan lebih sulit berhenti berputar. Sehingga roda-roda yang lebih besar sempurna untuk kontes pencapaian jarak — secara teoritis, roda-roda tersebut akan berakselerasi lebih lambat daripada roda-roda yang lebih kecil, tetapi berputar lebih lama dan akan mencapai jarak yang lebih jauh. Jadi, untuk jarak maksimum, tempatkan roda yang sangat besar pada gardan kemudi (yang menjadi tempat perangkap tikus dilekatkan,yang biasanya adalah bagian belakang)
- Roda depan tidak terlalu penting — ukurannya boleh besar atau kecil. Agar terlihat seperti mobil balap, Anda mungkin ingin meletakkan roda yang besar di bagian belakang dan yang kecil di bagian depan.
2
Gunakan roda yang tipis dan ringan. Jangan menempatkan beban di roda-roda — beban yang tidak diperlukan pastinya akan melambatkan mobil atau menyebabkan gesekan. Sebagai tambahan, roda-roda yang lebar dapat menimbulkan efek negatif pada tarikan mobil karena hambatan udara. Karena itu, Anda lebih baik menggunakan roda yang paling tipis dan ringan untuk mobil tersebut.
- CD lama atau DVD berfungsi cukup baik untuk memenuhi tujuan ini — besar, tipis dan sangat ringan. Berkaitan dengan kesesuaian, sumbat pipa dapat digunakan untuk mengurangi ukuran lubang di tengah CD (agar sesuai dengan gardan).
- Jika Anda memiliki piringan hitam, Anda juga dapat menggunakannya, walaupun mungkin terlalu berat untuk perangkap tikus yang sangat kecil.
3
Gunakan gardan belakang yang kecil. Asumsikan mobil Anda adalah mobil yang mengandalkan roda belakang. Setiap kali gardan belakang berputar, roda belakang juga akan berputar. Jika gardan belakang sangat tipis, mobil perangkap tikus Anda akan dapat bergerak lebih cepat untuk jarak yang sama dibandingkan bila gardan belakangnya lebih lebar. Saat roda belakang berputar lebih banyak, maka jarak yang ditempuh juga akan lebih jauh. Maka, cukup bijaksana bila Anda membuat gardan dari bahan yang paling tipis namun tetap dapat menahan beban rangka dan roda-roda.
- Batang paku kayu yang kecil adalah pilihan yang cukup bagus dan mudah didapat. Jika Anda memiliki batangan metal, itu lebih baik — ketika dilumasi, batangan metal biasanya tidak terlalu mudah bergesek.
4
Membuat daya tarikan dengan memberi tepian untuk roda. Jika roda tergelincir saat perangkap dijepretkan, energi akan terbuang sia-sia — perangkap tikus bekerja untuk membuat roda berputar. Namun, karena tergelincir, mobil Anda tidak mencapai jarak yang diinginkan. Oleh karenanya, menambahkan bahan yang menginduksi gesekan pada roda belakang akan mengurangi resiko tergelincir. Agar tidak memberi terlalu banyak beban, gunakan bahan induksi sebanyak yang diperlukan untuk memberikan sedikit kekuatan cengkeram, dan tidak lebih. Bahan-bahan tersebut adalah: ^{[1]XTeliti sumber}
- Perekat listrik
- Karet
- Karet balon yang sudah pecah
- Sebagai tambahan, meletakkan kertas amplas di bawah roda saat permulaan gerak akan mengurangi resiko tergelincir ketika mobil mulai bergerak (yaitu ketika resiko tergelincir sering terjadi).
Iklan

Metode 2

Metode 2 dari 3:

Menyesuaikan Rangka Mobil

Unduh PDF

1
Buatlah rangka seringan mungkin. Yang paling penting adalah, mobil Anda harus ringan. Semakin kecil massa mobil Anda, semakin baik — setiap gram atau miligram yang bisa Anda singkirkan dari rangka mobil Anda, akan dapat mebuat mobil Anda bergerak semakin jauh. Cobalah untuk tidak menambah bahan rangka selain yang dibutuhkan oleh perangkap tikus dan gardan roda yang ada. Jika Anda melihat bagian yang tidak berguna, coba singkirkan, atau bila memungkinkan, buatlah lubang di bagian tersebut dengan menggunakan bor untuk mengurangi bobotnya. Anda juga dapat menggunakan bahan yang paling ringan untuk rangka kendaraan. Berikut adalah bahan yang sesuai:
- Kayu Balsa
- Lembar Plastik Keras
- Lempeng besi tipis dan ringan (aluminium, bahan atap seng, dsb.)
- Mainan bangunan (K’NEX, Lego, dsb.)
2
Buatlah rangka yang panjang dan kecil. Idealnya, Anda ingin mobil memiliki bentuk yang aerodinamis — yang berarti, mobil akan memiliki daerah permukaan yang paling kecil pada bagian yang melawan arah perjalannya. Sebagaimana sebuah panah, perahu panjang, pesawat atau tombak, kendaraan yang didesain dengan efisiensi maksimum akan selalu memiliki bentuk yang panjang dan kurus untuk meminimalkan geseran terhadap hambatan udara.^{[2]XTeliti sumber} Untuk mobil perangkap tikus, Anda harus membuat rangka mobil dalam bentuk yang kecil (walaupun akan sulit membuat rangka yang lebih kecil daripada perangkap tikus itu sendiri), dan juga ramping secara vertikal.
- Ingatlah, untuk meminimalkan geseran, Anda harus mencoba untuk membuat profil mobil Anda seramping dan sekecil mungkin. Coba letakkan mobil Anda di tanah dan lihatlah mobil Anda dari arah depan untuk melihat lebih jelas bagian-bagian yang terlihat besar pada mobil tersebut.
3
Gunakan lem alih-alih paku pada bagian apa pun yang memungkinkan. Bila mungkin, gunakan lem pada desain mobil Anda alih- alih menggunakan paku, paku tempel, atau benda berat lainnya. Sebagai contoh, Anda cuma harus menggunakan sedikit lem untuk merekatkan perangkap tikus pada rangka. Secara umum, lem akan berfungsi sebaik paku, sementara paku akan memberi beban yang tidak perlu.
- Keuntungan lain dari lem adalah lem biasanya tidak mempengaruhi hambatan angin kendaraan. Sementara, jika ujung paku muncul keluar rangka mobil, hal ini akan menyebabkan efek minor.
4
Ingat selalu integritas struktural rangka mobil. Satu-satunya faktor yang membatasi saat hendak membuat rangka mobil yang ringan dan kurus adalah kerapuhannya — bila rangka terlalu ringan, maka rangka akan sangat rapuh sehingga jepretan dari perangkap tikus akan merusak mobil. Ketelitian dalam menyeimbangkan efisiensi untuk mencapai jarak maksimum dengan menstabilkan mobil akan cukup menyulitkan. Namun, jangan takut bereksperimen. Perangkap tikus itu sendiri jarang rusak, jadi selama Anda memiliki bahan rangka yang banyak, Anda memiliki kebebasan untuk melakukan kesalahan.
- Jika Anda menggunakan bahan yang sangat rapuh seperti kayu balsa dan mengalami kesulitan untuk menyatukan rangka, pertimbangkan untuk menambahkan bahan yang lebih kuat seperti besi atau plastik pada bagian bawah samping rangka. Bila melakukan hal ini, Anda telah meningkatkan kekuatan struktural mobil dan juga meminimalkan perubahan pada hambatan udara dan bobotnya.
Iklan

Metode 3

Metode 3 dari 3:

Memaksimalkan Tenaga Mobil

Unduh PDF

1
Berikan “lengan” yang panjang pada perangkap tikus Anda untuk meningkatkan ungkitannya. Sebagian besar mobil-mobil perangkap tikus bekerja sebagai berikut: perangkap tikus “dipersiapkan”, sebuah tali yang diikat pada perangkap digulung dengan hati-hati pada salah satu gardan roda, dan, ketika perangkat dijepretkan, lengan perangkap yang melayang akan mengirimkan daya pada gardan untuk memutar roda-roda. Karena lengan perangkap cukup pendek, mobil yang tidak dibuat secara teliti akan menarik tali terlalu cepat dan menyebabkan roda tergelincir sehingga daya pun hilang. Untuk mendapatkan tarikan yang lebih pelan dan pasti, cobalah melekatkan besi panjang pada lengan yang berfungsi sebagai pengungkit, dan kemudan coba mengikat ujung tali pada besi ini daripada mengikatnya pada lengan.
- Gunakan bahan yang tepat sebagai pengungkit. Pengungkit tidak boleh membengkok sama sekali karena tekanan tali — bila hal tersebut terjadi, daya akan terbuang sia-sia. ^{[3]XTeliti sumber} Banyak panduan merekomendasikan konstruksi balsa yang lebih kokoh atau penopang balsa dengan menambahkan besi untuk mendapatkan pengungkit yang kokoh namun ringan.
Asumsikanlah bahwa perangkap akan memutar roda belakang. Anda ingin perangkap tikus terletak jauh dari rangka sehingga tidak menyentuh roda-roda depan. Semakin jauh jarak antara perangkap dan roda, akan semakin baik — semakin jauh jaraknya berarti Anda akan dapat menggulung lebih banyak tali di sekeliling gardan untuk mendapatkan tarikan yang lebih pelan dan daya yang lebih kuat.
3
Pastikan gesekan minimal pada bagian mobil yang bergerak. Untuk jarak yang maksimum, Anda ingin menggunakan hampir 100% daya perangkap tikus Anda. Hal ini berarti Anda harus mengurangi “friksi” pada permukaan mobil yang saling bergeser satu sama lain. Gunakan pelumas yang lembut, seperti WD 40, gemuk otomotif atau produk serupa untuk menjaga agar titik temu antar bagian yang bergerak dari mobil tetap terlumasi sehingga mobil “berlari” selancar mungkin.
- Banyak panduan pembuatan mobil perrangkap tikus yang mengidentifikasi gardan sebagai sumber utama pergesekkan pada mobil perangkap tikus.^{[4]XTeliti sumber} Untuk meminimalkan gesekan gardan, oleskan atau semprotkan sedikit pelumas pada setiap gardan yang melekat pada rangka. Kemudian, jika mungkin, ujilah titik temu dengan menggulirkan roda-roda ke depan dan ke belakang.
4
Gunakan perangkap tikus yang paling kuat. Hampir sepanjang waktu, untuk membuat mobil perangkap tikus, seluruh murid diharuskan menggunakan perangkap tikus dengan ukuran yang sama sehingga setiap mobil memiliki jumlah daya yang sama. Bagaimanapun juga, bila diperbolehkan, gunakan perangkap yang memiliki lebih banyak daya daripada perangkap biasa! Perangkap yang lebih besar, seperti perangkap tikus got, memberikan daya yang lebih besar daripada perangkap tikus biasa. Tetapi perangkap ini juga memerlukan konstruksi rangka yang lebih kokoh. Bila tidak, perangkap ini dapat menghancurkan mobil saat menjepret. Anda perlu menguatkan rangka dan gardan mobil Anda agar sesuai.
- Ingatlah bahwa perangkap tikus got dan perangkap hewan pengerat besar lainnya dapat mematahkan jari. Jadi, berhati-hatilah, bahkan ketika Anda yakin bahwa perangkap telah terikat pada gardan dan tidak akan mudah menjepret.
Iklan

Tips

Jika tali digulung di sekeliling gardan, mobil mungkin akan sulit bergerak. Penambahan penghubung yang besar pada kemudi dapat meningkatkan daya tarikan. Pada beberapa gambar terdapat kumparan karet pada gardan, yang berfungsi sebagai “gigi” dan mengurangi tergelincirnya tali.
Gunakan pengungkit yang lebih panjang untuk memanjangkan lengan perangkap tikus sejauh mungkin. Ujung yang melintasi jarak yang lebih jauh akan memudahkan kumparan tali pada roda bekerja lebih baik. Antena dari sebuah radio yang rusak dapat digunakan sebagai pengungkit. Apapun yang panjang, ringan dan tidak terlalu fleksibel dapat digunakan sebagai pengungkit.
Kurangi gesekan pada gardan dengan meminimalkan luas permukaan pendukung yang berhubungan dengan gardan kemudi. Pendukung gardan yang terbuat dari baja tipis memiliki friksi lebih sedikit daripada lubang yang dibor pada blok kayu.
Kurangi kejutan dengan menggunakan sedikit spons yang berperan seperti keju umpan. Hal ini akan mengurangi lompatan mobil ketika lengan pengungkit menjepret.
Penyesuaian lini gardan dan bantalan sangat penting untuk mengurangi gesekan dan meningkatkan tampilan.
Kurangi friksi dengan mengoleskan Molykote® pelumas bubuk berbahan dasar molybdenum disulfida pada gardan, roda, dan per perangkap tikus.
Bawa CD dan gardan ke toko perangkat bila Anda hendak membeli sumbat. Hal ini “mungkin” membantu untuk mendapatkan ukuran yang sesuai pada saat pertama.

Anda dapat melihat berbagai usaha para siswa pada situs Mouse Trap Car Challenge.

Meningkatkan gesekan dengan memberi lilin pada tali dengan menggunakan lilin lampu. Dengan memberikan lilin, tali memiliki tarikan yang lebih baik pada gardan.
Meningkatkan friksi pada bagian yang diperlukan dengan menggunakan karet atau pita perekat atau rekankan perekat di sekeliling gardan tempat tali digulungkan. Tali akan memutar gardan dan tidak akan tergelincir.
Kurangi massa dengan menggunakan stik ringan untuk bagian tubuh mobi. Mengurangi massa juga akan mengurangi gesekan pada pendukung gardan.

Hal yang Perlu Diketahui

Rasio roda terhadap gardan: Untuk jarak, gunakan roda yang besar dan gardan yang kecil. Bayangkan roda belakang sepeda; gigi yang kecil dan roda yang besar.
Inersia: Seberapa banyak daya yang diperlukan untuk menjalankan mobil? Mobil yang lebih ringan memerlukan lebih sedikit daya. Rendahkan massa kendaraan Anda untuk jarak yang terbaik..
Tingkat lepasan energi: Jika energi dilepaskan perlahan, daya yang digunakan lebih efisien, dan mobil akan bergerak lebih jauh. Salah satu cara untuk melambatkan lepasan ini adalah dengan memanjangkan lengan pengungkit. Lengan yang lebih panjang bergerak lebih jauh dan memberikan lebih banyak tempat bagi kumparan tali di sekeliling gardan. Mobil akan bergerak lebih jauh, tetapi lebih lambat.
Gesekan: Minimalkan gesekan pada gardan dengan meminimalkan daerah kontak. Braket yang terbuat dari baja tipis digunakan sebagai contoh. Mulanya, sebuah lubang dibor pada blok kayu yang digunakan untuk menahan gardan. Kemudian, karena daerah permukaan yang lebih besar, mobil malah menggunakan energi untuk menghadapi gesekan, dan bukan untuk bergerak.
Tarikan: Ini yang disebut sebagai gesekan ketika digunakan sebagai keuntungan. Gesekan harus dimaksimalkan pada tempat yang dibutuhkan (tempat tali digulung si dekeliling gardan dan pada tempat roda bertemu dengan lantai). Tali atau roda yang tergelincir akan membuang-buang daya.

Peringatan

Terdapat batasan untuk jumlah daya yang tersedia; yaitu daya per. Mobil yang dicontohkan sudah merupakan contoh yang mencapai efisiensi hampir maksimum. Jika pengungkit lebih panjang lagi, atau roda lebih besar lagi, mobil “ tidak akan bergerak sama sekali!” Dalam kasus ini, daya yang dilepaskan dapat “diputar” dengan mendorong antena ke dalam (memendekkan pengungkit).
Perangkap tikus cukup berbahaya. Anda dapat mematahkan jari Anda. Mintalah bantuan orang dewasa. Anda dapat terluka dan Anda juga dapat merusak perangkap!
Berhati-hatilah saat menggunakan peralatan, memotong kayu atau saat menggunakan bahan berbahaya. Anda harus selalu meminta bantuan orang dewasa saat bekerja.