Ako môžem urobiť Pinewood derby auto ísť rýchlejšie?
Ako bývalý Cub Scout, ktorý má mnoho spomienky stavebných borovicového derby vozy s mojím otcom, tu sú niektoré myšlienky, ktoré môžu pomôcť.
Začnime sa základné skutočnosti, že Pinewood derby vozy valí dole skladby pod vplyvom gravitácie. Ignorovať trať na chvíľu - povedzme, že som si dva Pinewood derby autá a ja pokles je vo vákuu. Všetci sme videli (alebo nepočul), tieto pokusy, kde perie a ťažká oceľová guľôčka sú vynechaná vo vákuu. A my vieme, že perie a loptu spadnúť pri rovnakej rýchlosti. Preto ak Pinewood derby závod zapojení vysadení dvoch borovicový les derby vozidlá vo vákuu, to by nebolo jedno, čo vyzeralo ako autá, ako veľmi vážil, alebo niečo iné! - Každý závod bude rozhodujuca
Pinewood Derby preteky sa nekonajú vo vákuu, však - oni sú držaní vo vzduchu. Vieme, že vo vzduchu, ťažké oceľové gule padá oveľa rýchlejšie, ako pierko. Takže vy chcete auto byť tak ťažké, ako je to možné. Tu je prečo: Sila pôsobiaca na aute sa vypočíta podľa vzorca Force = hmotnosť x zrýchlenie. Zrýchlenie kvôli gravitácii je konštantná. Takže väčšia hmotnosť, tým väčšia je sila, ktorá pôsobí na auto. Táto sila je konkurovať sily vyvinutej aerodynamický odpor, takže budete chcieť toľko hmotnosť ako možné zvýšiť silu. (Ak by ste mohli nejakým spôsobom znížiť váhu na polovicu a v procese znížiť aerodynamický odpor o viac ako polovicu, že by bol dobrý dôvod, prečo nepoužívať maximálnej hmotnosti. Na borovicového derby auto, bolo by takmer nemožné na to, že preto, že veci ako kolies a náprav produkujú väčšinu drag and neexistuje žiadny spôsob, ako k ich odstráneniu)
Keď auto valí dole po ceste, tam sú tri trecie sily, ktoré ho spomaľujú,:.
Predstavte si, že pneumatiky boli vyrobené z mäkkého, lepkavé gumy - lepivosť pneumatík by veľkým zdrojom trenia. Vzhľadom k tomu, nemáte žiadnu kontrolu nad pneumatikami, môžete ignorovať lepkavosť (a ďalšie faktory, ktoré majú čo do činenia s pneumatikami, ako je priemer, momentu zotrvačnosti, etc.)
Takže poďme sa pozrieť na zvyšných dvoch faktorov :. Odpor vzduchu a náprava trenie. Myšlienka vášho syna je zaujímavé. Povedzme, že by ste mohli navrhnúť auto, takže to vlastne letel; s kolesami len kúsok od zeme, nápravy trenie by klesnúť až na nulu. Akýkoľvek krídlo, ktoré vytvára vztlak
[1] 