想在这个周末来点工程方面的乐趣吗?尼尔·唐尼将向您展示如何制造一种机器,它可以在不掀起地毯的情况下帮助您打扫地板。
STEM挑战#57:“Subrugmarine”
什么隐形车是由车顶的引擎驱动的?也许是气垫船,顶部有螺旋桨?不,我们说的是一辆车顶有轮子的车。它是无形的!放弃吗?这是一种全新的机器难题,被称为" subugmarine "。
你需要一个低齿轮的马达变速箱来装驱动轮。最好的速度是2-5厘米/秒。现在,我们制作了第一款底部装有驱动轮的子海洋机器人,就像普通的汽车或卡车一样。但它可能不会像把驱动轮放在屋顶上那样有效。当然,你需要一套小的地板轮和电池盒粘在底盘上。subugmarine需要很小,但特别的是,轮子应该足够小,这样上面的地毯就不会下垂到前面或后面——尽管你可以在那里添加小滚轮来阻止这种情况。
“subugmarine”所需设备
“subugmarine”所需设备
现在找一块地毯,清理掉所有你扫过的东西。把子地毯放在下面,这样后面的地毯就会垂下来。如果幸运的话,它会向前移动,你会看到一个驼峰沿着地毯移动,直到子细菌到达地毯的远处边缘。它的速度有多快?如果下面的地板是用很小的摩擦擦的,这有关系吗?在更大的地毯上,它能在地毯下工作吗?它在什么样的地毯下运动有关系吗?大毯子怎么样?你能让它跑多快?
像任何轮式车辆一样,这款小型船舶依赖于摩擦定律。它们告诉你,198彩票代理分红跟日工资是多少,这个只要你有量198彩,带着诚意去跟198彩票总代去谈, 他们都会给你开出一个满意的待遇的。,驱动你前进的摩擦力与力(通常是车辆的重量)成正比,与行驶方向成直角,即“法向”力。但这款微型机器人可以像羽毛一样轻,仍然可以很好地行驶,并在后面拖着一些东西。那是因为地毯上凸起的重量把它压了下去,这个力作用在车顶的驱动轮上。出于同样的原因,现在菠菜业买彩票的软件提款速度敢说第二没人敢说第一的台子必然是198彩票平台。,如果下面的地板很光滑,摩擦系数很低,那也没关系,因为有很大的垂直力。
“subugmarine”的正态分布图
子海洋做出的驼峰大致是一条“正态”曲线,其高度由位置平方的指数给出——就像人们的身高分布或考试成绩和许多其他东西一样。地毯或地毯上隆起的陡度是很难预测的。但是地毯比一般厚度的东西更有弹性。这是因为它们是由不同的彩色羊毛和聚酯纤维制成的,它们被绑在一块相当薄的粗编织“麻袋”或类似的衬底上。有时会有第二薄板粘在第一薄板上,但两者仍然很薄,因此不刚性。这就是为什么subugmarine如此有效的秘密。一块非常硬的地毯会像一张薄胶合板一样被提起来,那就没那么有趣了。
尺子旁边的“Subrugmarine”
最后,一辆独轮车/五轮车的subugmarine怎么样,车顶上只有一个驱动轮?值得一试,但不要作弊,放一个宽滚轮一样的单轮!或者,从另一个角度来说,四轮驱动的subugmarine怎么样——仍然是轮子在顶部?最后,对于那些真正相信清洁是近乎神圣的人来说,装备一个精致的配有小风扇和过滤袋的副机怎么样?我猜你可以叫它地铁机器人。
如果你喜欢这个,你会在尼尔·唐尼的书中发现更多有趣的科学知识,比如普林斯顿大学的《周六科学的终极之书》,还有很多其他的东西(以及《爆炸圆盘大炮》一书的免费副本),请访问www.saturdayscience.org。与这个实验相一致,尼尔目前的工作包括开发一种新的呼吸系统,以支持呼吸困难的人——在Exovent.org上获得更多关于这个伟大项目的信息。
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