捷克火箭

老鼠夾動力車

老鼠夾動力車的原理

1.能量守衡定律

2.牛頓運動第二定律

3.摩擦力

能量守衡定律

能量的轉換

位能 動能

位能(老鼠夾) 動能(老鼠夾) 動能(車軸)

牛頓運動第二定律

這個定律描述物體所受的淨力、質量和加速度的關係

淨力= 質量x 加速度

摩擦力

摩擦力= 垂直於摩擦面的力x 摩擦係數

摩擦力的方向傾向於抗拒兩個物體平行於接觸面方向的運動

這就是為什麼老鼠夾動力車會停下來的原因!

老鼠夾動力車的運作

釋放儲存於老鼠夾彈簧中的位能，透過繩子連接車軸，轉換成老鼠夾車動力的能。

1.把繩子連接車軸

2.轉動車輪(相反方向)，讓繩子纏繞車軸。

3.啟動老鼠夾，釋放儲存於老鼠夾的位能，透過繩子連接車軸，轉換成老鼠夾

   動力車的動能。

基本構造

1.老鼠夾(能量儲存裝置)

2.繩子(能量轉換裝置)

3.車身

4.車軸

5.車輪

老鼠夾動力車規格基本構造

老鼠夾

車身– 可用塑膠、木材或金屬等等

車軸– 可用竹籤,筷子與鐵棒。

車輪– 任何材料

繩子(能量轉換裝置) - 可用任何物料，但不能使用橡皮筋。

如何設計及製造老鼠夾動力車？

設計考慮及重點:

1.摩擦力– 減少車輪與地面的摩擦力

2.重量– 減少車身重量

3.車輪– 車軸比例– 大車輪、小車軸

4.能量轉換– 有效轉換

摩擦力

由於摩擦力會消耗儲存在老鼠夾的能量，減少摩擦力,能令老鼠夾車行得更遠.

減少車輪與地面的摩擦力

減少車內零件的摩擦力

重量:車輛輕一點，自然可以行快一點

根據牛頓運動第二定律

淨力= 質量(重量) x 加速度

在淨力是固定的情況下，質量(重量)越少，加速度就越大!

車輪–車軸比例:大車輪、小車軸

車軸每轉一個圈，車輪也相應轉一個圈。

車軸的直徑越小，就可纏繞更多繩子，另外車輪的直徑越大，車軸每轉一圈，車輪就可行得更遠。

有效的能量轉換

由於儲存在老鼠夾內的能量(位能)是有限，如能有效地轉換成動能，老鼠夾車就能行得更快、更遠。

減少沒有效率的能量轉換，例如聲能、熱能等等。

比賽項目:

1.距離爭霸戰

2.速度大車拼