7.- En la foto de abjo se puede ver el chais del auro. Los agujeros para los ejes deben quedar perfectamente alineados para que el auto funcione sin problemas.

8.- Ahora usaremos cuatro CDs para hacer las ruedas. Para prepararlas debemos encolar en el agujero del medio una arandela grande que tenga el diámetro de los palitos de brochetas.

9.- Al interio del chasis encolamos arandelas por las que pasarán los ejes (palitos para brochetas) Los palitos deben girar libremente en las aranfelas porlo que recomendamos agrandar un poco los orificios de las arandelas.

10.- Tomamos pajitas para beber gaseosas y cortamos unos trozos de 1 cm aproximadamente.

11.- Tomamos los trocitos de pajita de gaseosa y las introducimos en los orificios de los extremos del chasis del auto. Notemos que las arandelas van en el interio del chasis y los trozos de pajita van en el exterior. Encolamos con ayuda de pegamento instantáneo.

12.- Tomamos un palitopara brochetas y lo sujetamos a uno de los brazos de la trampara para ratones con ayuda de presilla o bridas de plástico nylon de cualquier color.

13.- Cortamos los extremos de las presillas de nylon y tomamos la ratonera preparada con el palito de brocheta y la colocamos sobre el chasis en la forma que se ve en la foto.

14.- Invertimos el conjunto sujetando la ratonera al chasis y encolamos con pegamento rápido. Debemos pasar con el pegamento una y otra vez para asegurarnos de que haya una buena sujeción.

15.- Para preparar las ruedas simplemente encolamos un palito de brocheta a cada Cd sujetando con silicona caliente. Luego hacemos pasar el eje (palito para brocheta) por los orificios del chasis.

16.- En el extremo libre del palito para brocheta asegurado a la trampa de ratones se anuda un trozo de hilo dental (unos 30cm de longitud).

FUNCIONAMIENTO

Tomamos el extremo libre del hilo dental y le damos unas tres o cuatro vueltas sobre el eje opuesto del carrito. A medida que vayamos enrrollando la cuerda sobre el eje necesitaremos ayudar levantando el palito para brocheta sujeto a la trampa de ratones.

Finalmente, el palito sujeto a la trampa para ratones debe quedar sobre el eje de la rueda opuesta, tal como se ve en la tofo. Debemos sujetar una rueda para que no se suelte. Llevamos a una superficie plana, colocamos el carrito sobre el suelo y soltamos la rueda. Inmediatamente comenzará a correr cada vez más rápidamente.

TEORIA

El coche trampa para ratones se basa en una forma de ventaja mecánica para convertir el rápido estallido de energía del resorte en una producción de energía más débil pero más duradera. La ventaja mecánica se puede calcular de la siguiente manera:

El brazo de resorte de metal de la trampa para ratones mide solo 5cm de largo y el brazo para trampa para ratones artesanal mide unos 30cm de largo, por lo que la ventaja mecánica del brazo extendido es 1/6.

Esto significa que la fuerza producida al final del brazo de la embarcación es 6 veces más débil que el brazo de resorte de metal, pero también viaja 6 veces más lejos.

Además, el diámetro de la espiga de la rueda motriz es de 6 mm y el diámetro de la rueda que se hace de un CD es de 12 mm, por lo que la ventaja mecánica de la espiga a la rueda es de 6 / 12 = 1/72.

La ventaja mecánica total se puede calcular multiplicando los dos: 1/6 x 1/72 = 1/432.

Esto significa que la fuerza de salida en el exterior de las ruedas motrices es 432 veces más débil que la fuerza al final del brazo de resorte de metal, ¡pero también viajará 432 veces más!

1/432 es una ventaja mecánica baja, lo que significa que la fuerza de salida es menor que la fuerza de entrada. Esto es útil para los autos con trampa para ratones: una ventaja mecánica más baja significa que la energía de la trampa para ratones se usa durante un período de tiempo más largo para que el automóvil pueda funcionar a una distancia más larga. Por el contrario, una gran ventaja mecánica sería útil si quisieras mover algo pesado, pero aplica la fuerza a una distancia más larga.

Calcular distancia mínima

La distancia mínima se puede calcular de la siguiente manera:

La circunferencia del eje del pasador es π (pi) x 0.6cm = 0.19cm.

La longitud de la cuerda es de aproximadamente 60 cm.

Por lo tanto, la cuerda se puede enrollar alrededor de la espiga 6 / 0.19 = aproximadamente 31.8 veces.

La circunferencia de las ruedas es π x 12mm= 168mm Por lo tanto, la distancia mínima recorrida será la cantidad de veces que la cuerda puede envolverse alrededor de la espiga multiplicada por la circunferencia de las ruedas, que es 31.8 x 16.8cm = 534.24, ¡o aproximadamente 5 metros! Además de la distancia mínima, el automóvil continuará viajando debido al impulso. Esta distancia adicional depende de varios factores, como el peso del automóvil, la superficie sobre la que se conduce y la cantidad de fricción en los ejes, que son demasiado variados para calcularlos de manera confiable aquí.

Resumen de Fórmulas

Ventaja mecánica = ([longitud del brazo de resorte de metal] / [longitud del brazo extendido de la ratonera]) x ([circunferencia de la espiga del eje] / [circunferencia de la rueda motriz])

Distancia mínima de desplazamiento = (longitud de la cuerda / circunferencia de la espiga del eje) x circunferencia de la rueda motriz

La Longitud del Brazo

Una cuerda más larga dará como resultado una ventaja mecánica menor . En teoría, esto haría que las ruedas motrices giren más veces, y el automóvil conducirá más lejos.

Sin embargo, una cuerda más larga también requiere un brazo y un marco más largos, lo que agrega más peso.

Si el marco es más corto que la cuerda, entonces parte de la cuerda no podrá enrollarse alrededor de las ruedas motrices. Esto anula el propósito de alargar la cuerda: la longitud total utilizable de la cuerda es igual al diámetro del arco del brazo, por lo que cualquier cuerda que no esté enrollada alrededor de las ruedas motrices se desperdicia esencialmente.

El peso adicional genera más fricción , que ocurre principalmente en el punto de contacto entre las pajillas y los tacos. ¡Esto significa que alargar la cadena solo es útil hasta cierto punto! Es posible crear un automóvil que sea demasiado largo y pesado.

Por lo tanto, la cinta debe ser lo suficientemente larga como para crear una ventaja mecánica muy baja, pero si se alarga demasiado, necesitará un automóvil que sea demasiado pesado y lento.

Tamaño de la Rueda

Las ruedas grandes también teóricamente resultarán en una mayor distancia ya que una circunferencia más grande aumentará la distancia mínima recorrida Recuerde que la fórmula es (circunferencia de la rueda motriz) x (número de veces que la cuerda se enrolla alrededor de la espiga).

Sin embargo, al igual que agregar un brazo más largo, las ruedas más grandes pueden ser más pesadas, pero esto es problemático por una razón diferente. Las ruedas más grandes no generan fricción de la misma manera que un brazo más grande; Las ruedas no pesan más en el eje.

Las ruedas más grandes aún crean más fricción entre el borde de la rueda y la superficie sobre la que está rodando. Las ruedas más pesadas presionan el suelo con más fuerza, lo que aumenta la fricción. Además, las ruedas grandes tienen más inercia, que es la tendencia de los objetos a permanecer en reposo.

Esto significa que requiere más energía para mover ruedas más grandes. Además, cada vez que se transfiere energía de una fuente a otra, parte de ella se pierde. Esto significa que las ruedas más grandes no pueden almacenar esa energía extra de manera muy eficiente en forma de impulso.

El resumen, los conceptos de ciencia y matemática detrás del coche trampa para ratones se manifiestan como un equilibrio entre estos principios: reducir la fricción y la inercia tanto como sea posible y disminuir la ventaja mecánica tanto como sea posible.

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El proyecto del coche con trampa para ratones es un desafío de física clásico: construye un vehículo que pueda viajar lo más lejos o lo más rápido posible usando solo la energía que se puede almacenar en una sola trampa para ratones. Parece bastante simple, pero la razón por la que es tan popular es porque es rico en conceptos científicos, matemática aplicada y posibilidades de diseño.

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