Skifte tannhjul
Når skifter du tannhjul?
Med et tannhjulsystem kan du justere drivkraften som trengs for å flytte drivhjulet. Når du kjører et kjøretøy, begynner du med et lavt tannhjul, og deretter skifter du til høyere tannhjul ved høyere hastigheter.
I hvilke situasjoner er det nyttig å gire opp eller gire ned?
Bygg dette *tannhjulkjøretøyet*.
Dette kjøretøyet har vekslende tannhjulsutvekslinger, noe som lar oss se effekten av å skifte tannhjul!
Prøv programmet.
Plasser modellen på en solid og jevn overflate. Kontroller at både tannhjulspekeren og pekeren for referansemotoren peker oppover. Kjør programmet og hold styr på tannhjulspekeren for å telle antall rotasjoner. Sørg for at du observerer dreieretningen.
Fullfører referansemotoren én rotasjon, og slutter begge motorene å rotere samtidig?
Bruke ultralydsensoren
Ultralydsensoren genererer lydpulser som danner en lydkjegle som kan registrere objekter. Når du starter eksperimentet, må du ikke stå ved siden av kjøretøyet eller innenfor rekkevidden til ultralydsensoren. Den beste plassen å stå er bak ultralydsensoren.
Registrer resultatene dine.
Registrer eksperimentnummeret, tannhjulsforholdet, din hypotese av hva som kommer til å skje, tilbakelagt distanse og hastighet i en testtabell. Sørg for at det er nok plass til å registrere flere observasjoner.
Utfør eksperimentet ved bruk av standard tannhjulsutveksling, og gjenta eksperimentet for hver alternativ tannhjulsutveksling som vises i «Hint» nedenfor.
Gjennomføre eksperimentet
Når du gjennomfører eksperimentet, må du huske på følgende:
- Tilbakelagt distanse (i cm), hastighet (i m/s) og rotasjonshastighet (i omdreininger per sekund) vises på displayet.
- Utfør eksperimentet minst tre ganger for hver alternativ tannhjulsutveksling, og bruk gjennomsnittsverdiene for å sikre de mest pålitelige resultatene.
Skifte tannhjul
Fjern første standard tannhjulsutveksling:
Bygg den andre tannhjulsutvekslingen ved bruk av doble koniske tannhjul:
Bygg den tredje tannhjulsutvekslingen ved bruk av samme tannhjul:
Hvis du har tid, bruker du vanlige tannhjul til å bygge den fjerde tannhjulsutvekslingen:
Hvis du har tid, bygger du den femte tannhjulsutvekslingen ved bruk av samme tannhjul:
Oppsummer resultatene.
Bruk gjennomsnittsverdiene for hver alternativ tannhjulsutveksling til å analysere hvordan tannhjulsforholdet forholder seg til den tilbakelagte distansen og hastigheten til kjøretøyet.
Hvilke tannhjulsforhold bør du velge når du utformer et raskt kjøretøy og hvilke bør du velge når du utformer et kjøretøy som må flytte en tung last?
Hvordan gikk det?
Hva fikk du til? Er det noe du kunne ha gjort bedre?
Nå vet du hvordan du skifter tannhjul, og det er bra. Da skynder vi oss videre til neste leksjon!