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Ein Mausefallenauto eignet sich super als wissenschaftliches Projekt, als Physikexperiment für die Schule oder auch als lustige Wochenend-Beschäftigung. Mausefallenautos werden oft verwendet, damit Schüler Dinge wie Hebelübersetzung, Distanz und Schwerkraft besser verstehen und viele Lehrer machen aus dem Experiment ein Langstreckenrennen. Die gespeicherte potentielle Energie in der Feder des Schlagbügels wandelt sich in die kinetische Energie um, die das von dir gebaute Auto antreiben wird. Aber um deinen eigenen Nager-Schlitten zu bauen, brauchst du das richtige Material, das Wissen um ein paar physikalische Grundlagen und ein bisschen Anstrengung.
Vorgehensweise
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Stelle dir dein Mausefallenauto vor. Du musst deiner Mausefalle einen Unterbau (oder ein Fahrgestell) anheften, der den Rahmen deines Autos bilden und die Räder und einen Motor für den Antrieb enthalten wird. Solche Miniaturautos werden oft für Physikexperimente gebaut, damit die Schüler Dinge wie Hebelübersetzung, Schwerkraft und Getriebeübersetzung besser verstehen. In diesem Beispiel werden wir für den Unterbau einen festen Karton verwenden, aber du könntest auch folgende Dinge nehmen:
- Schaumstoff
- Die Karosserie eines alten Spielzeugautos
- Ein leichtes, festes Stück Holz, wie z.B. Balsaholz
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Für das beste Resultat solltest du die Physik zu deinem Vorteil verwenden. Du kannst das Design deines Autos anpassen, um bestimmte Dinge zu erreichen. Wenn ihr in Physik zum Beispiel ein Langstreckenrennen macht, dann solltest du:
- Das Auto so leicht wie möglich bauen. Wenn du ein festes Fahrgestell verwendest, könnte das bedeuten, dass du Löcher in die Karosserie und Räder bohrst.
- Verwende Räder, die sowohl dünn als auch steif sind.
- Vermindere den Luftwiderstand, indem du die Vorderseite deines Autos klein und schlank baust. [1] X Forschungsquelle [2] X Forschungsquelle
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Überlege dir, auf welcher Oberfläche dein Auto fahren wird. Wenn dein Auto eine Rampe rauf oder auf unebenem Gelände fahren soll, dann sind kleine Reifen von Vorteil, da sie Steigungen aufgrund ihrer Masse besser bewältigen. Größere Reifen eignen sich besser für ebene Oberflächen wie ein Tisch oder Fußboden. [3] X Forschungsquelle
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Besorge dir das nötige Material für dein Mausefallenauto. Wie bereits erwähnt, gibt es viele verschiedene Materialien, aus denen du dein Mausefallenauto bauen kannst. Unten in den Tipps findest du auch noch ein paar zusätzliche Optionen. Um das Auto in diesem Beispiel zu bauen, brauchst du aber:
- Zirkel (um Kreise zu zeichnen)
- Klebeband
- Eine starke Schnur
- Gummibänder/ Gummiringe
- Ösenhaken (4)
- Schwerer Karton oder Schaumstoff
- Mausefalle
- Zange
- Lineal
- Dünne Holzstifte (2)
- Stanley-Messer
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Mache die Räder für dein Auto. Du musst vier Räder aus deinem festen Karton oder Schaumstoff zuschneiden. Dafür nimmst du deinen Zirkel und einen Bleistift, um deine zukünftigen Räder auf den Karton zu zeichnen. In diesem Beispiel haben wir einen 2,5 cm Durchmesser für die Vorderräder und 5 cm für die Hinterräder verwendet. Wenn du deine Reifen gezeichnet hast:
- Nimm dein Stanley-Messer, um sie auszuschneiden.
- Lege Gummiringe um den äußeren Reifenrand, um den Rädern zusätzliche Haftung zu verleihen.
- Du könntest auch CDs, DVDs oder Platten verwenden, um deine Reifen zu machen. [4] X Forschungsquelle
- ACHTUNG : In diesem Beispiel haben wir größere Hinterreifen und kleinere Vorderreifen verwendet. [5] X Forschungsquelle
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Entferne gefährliche Spitzen aus dem Schlagbügel deiner Falle. [6] X Forschungsquelle Nimm deine Mausefalle und finde den Stab, der verwendet wird, um sie zu stellen. Am Ende des Stabs befinden sich wahrscheinlich scharfe Zacken. Entferne den Stab vorsichtig und wenn er scharfe Zacken hat, nimm deine Zange, um diese auszuziehen.
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Bastle dein Fahrgestell aus deinem festen Karton. Damit deine Mausefalle darauf passt, sollte dein Fahrgestell auf allen Seiten zirka 13 mm breiter sein als deine Falle. Miss das aus und markiere es auf deinem Karton und nimm dann dein Stanley-Messer, um das Fahrgestell aus dem Karton auszuschneiden. [7] X Forschungsquelle
- Balsaholz oder Lindenholz bilden einen leichten, aber stabileren Rahmen für das Auto. [8] X Forschungsquelle
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Befestige deine Mausefalle oben auf dem Fahrgestell. Setze die Mausefalle mittig auf das Fahrgestell und befestige sie dann mit Isolierband oder durchsichtigem Klebeband auf allen vier Seiten.
- Wenn du deine Mausefalle festklebst, solltest du es vermeiden, die Feder anzukleben. Die Feder sollte sich in der Mitte der Falle und des Schlagbügels befinden.
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Platziere und befestige deine Ösenhaken am Boden deines Fahrgestells. [9] X Forschungsquelle Diese Ösenhaken werden die Achsstangen halten, woran wiederum deine Räder befestigt sein werden. Wenn die Haken nicht auf einer Linie sind, wird dein Auto nicht gerade fahren, weshalb du auf Folgendes achten solltest:
- Nimm dein Lineal und einen Bleistift, um die Platzierung deiner Ösenhaken an den vier Ecken deines Fahrgestells zu markieren.
- Überprüfe noch einmal mit deinem Lineal, ob die Markierungen auch alle auf einer Linie sind.
- Schraube deine Ösenhaken an den Markierungen am Karton-Fahrgestell an.
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Bastle deine Achsstangen. [10] X Forschungsquelle Schneide zwei Rundhölzer auf eine Länge von zirka 4 cm zu – länger als der Abstand zwischen deinen Ösenhaken. Diese Rundhölzer werden die Achsen deines Autos sein. Sie sollten dünn genug sein, damit sie durch die Ösenhaken passen und sich noch frei drehen können.
- Zu dicke Ösenhaken oder zu dünne Rundhölzer führen dazu, dass sich die Achsen in ihrem Ösenhaken-Halter verschieben, was die Ausrichtung deines Autos beeinflussen könnte.
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Befestige deine Räder an deinen Achsstangen. [11] X Forschungsquelle Du solltest mit deinem Zirkel Löcher in die Mitte von jedem Rad stechen können. Die Löcher sollten etwas kleiner sein als die Achsstangen. Dann solltest du:
- Ein Gummiband um deine Achse wickeln, so dass es nah am Fahrgestell ist, aber dieses nicht berührt. Das formt einen Stoßpolster zwischen deinen Reifen und dem Fahrgestell deines Autos, kann aber Reibung erzeugen, wenn es dein Fahrgestell berührt.
- Drücke deine Räder auf die Achsstangen. Wenn du größere Antriebsräder hast, dann sollten diese auf der Hinterachse sein und die kleineren Räder auf der Vorderachse.
- Deine Achsstangen sollten zirka 2,5 cm über die Räder hinausstehen.
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Verhindere, dass deine Räder sich lösen oder nicht auf einer Linie sind. [12] X Forschungsquelle Dafür wickelst du direkt außerhalb der Räder ein dünnes Gummiband um deine Achsen. Das verhindert, dass die Räder vom Auto fallen.Werbeanzeige
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Binde deine Schnur an den Schlagbügel. Hebe den Schlagbügel vorsichtig gerade so hoch, dass du ein Ende der Schnur darunter durchziehen kannst. Wickle die Schnur dann um den Schlagbügel und mache einen festen Knoten, um die Schnur zu befestigen.
- Ein allgemeiner Knoten wie ein Doppelknoten sollte ausreichen, um deine Schnur am Bügel der Falle zu befestigen.
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Schneide deine Schnur ab. Bevor du das machst, solltest du sicherstellen, dass sie lang genug ist, um über die Hinterachse hinaus zu reichen. Je länger die Schnur, desto länger dauert es, bis die Energie der Falle aktiviert wird, was bedeutet, dass du eine langsamere Beschleunigung hast, aber dafür eine längere Strecke fährst. [13] X Forschungsquelle
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Bereite deine Antriebsschnur vor. Deine Schnur ist der Teil, der die Kraft aus dem Federmechanismus deiner Falle auf die Hinterräder deines Autos übertragen wird. Ziehe den Schlagbügel zurück und halte ihn fest. Während du den Schlagbügel hältst:
- Nimm deine freie Hand, um die Schnur fest um die Hinterachse des Autos zu wickeln.
- Wickle so lange weiter, bis keine Schnur mehr übrig ist.
- Die Schnur sollte fest genug sein, um den Schlagbügel unten zu halten, wenn man sie hält.
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Bereite dich auf eine Testfahrt vor. Setze das Auto auf den Boden, während du noch immer den Schlagbügel festhältst. Achte darauf, dass du das Ende der Schnur gut festhältst. Das sollte deinen Schlagbügel fixieren und wenn du die Schnur loslässt, sollte der Schlagbügel dadurch nach vorne schnappen und dein Auto antreiben.
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Lasse dein Auto los und sieh zu, wie es fährt. Lasse das Mausefallenauto und die Schnur los. Die kinetische Energie der Mausefallenfeder wird sich durch die Schnur auf die Hinterradachse übertragen und dazu führen, dass dein Mausefallenauto ein Stückchen fährt, wobei die genaue Distanz von der Konstruktion und Länge der Schnur abhängt.Werbeanzeige
Tipps
- Stelle sicher, dass du auch einen Weg für dein Mausefallenauto freimachst. Hindernisse könnten die zerbrechliche Konstruktion beschädigen.
- Wenn du keine dünnen Rundhölzer hast, gehen auch Strohhalme gut.
- Damit das Auto mit Eigenantrieb auch glatt rollt, kannst du hinten oder vorne ein Gewicht auf das Auto legen. Materialien, die du dafür verwenden kannst, sind zum Beispiel: Flaschenverschlüsse, ein Stück Kabel, ein Radiergummi/Gummi.
- Du kannst auch die Achsen und Räder von einem Spielzeugauto verwenden, um den Karton und die Rundhölzer zu ersetzen. Du wirst aber einen Superkleber brauchen, um die Schnur zu befestigen.
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Warnungen
- Probiere dieses Projekt nie mit einer Rattenfalle. Wenn der Schlagbügel einer Rattenfalle sich zu schnell löst, könnte er jemandem die Finger brechen.
- Kleine Kinder sollten ein Mausefallenauto nur unter Aufsicht eines Erwachsenen bauen.
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Was du brauchst
- Zirkel oder Kompass (um Kreise zu zeichnen)
- Bleistift
- Isolierband
- Eine starke Schnur
- Gummibänder/ Gummiringe
- Ösenhaken (4)
- Schwerer Karton oder Schaumstoff
- Mausefalle
- Zange
- Lineal
- Dünne Rundhölzer (2)
- Stanley-Messer
Referenzen
- ↑ http://www.real-world-physics-problems.com/mousetrap-car-physics.html
- ↑ http://www.hometrainingtools.com/a/mousetrap-physics-newsletter
- ↑ http://hea-www.harvard.edu/~fine/opinions/wheelsize.html
- ↑ http://www.docfizzix.com/topics/construction-tips/Mouse-Trap-Cars/using-cds.shtml
- ↑ https://www.palmbeachschools.org/sc/Science/Documents/SECME_Building_A_Mousetrap.pdf
- ↑ http://www.hometrainingtools.com/a/mousetrap-physics-newsletter
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- ↑ http://www.docfizzix.com/topics/construction-tips/Mouse-Trap-Cars/using-cds.shtml
- ↑ http://tbpmindset.org/modules/GatorTRAX/Mousetrap/Mousetrap_Cars_Simple_Instructions.pdf
- ↑ http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/mousetraps-in-motion/
- ↑ http://www.capstonekids.com/make-stuff/projects/mousetrap-car.html
- ↑ http://tbpmindset.org/modules/GatorTRAX/Mousetrap/Mousetrap_Cars_Simple_Instructions.pdf
- ↑ http://www.hometrainingtools.com/a/mousetrap-physics-newsletter
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