1。エネルギー変換と保全:
* ポテンシャルエネルギー: 巻き上げられたネズミのスプリングは、ポテンシャルエネルギーを保存します。
* 運動エネルギー: 春がくつろぐと、ポテンシャルエネルギーを運動エネルギーに変換し、車を動かします。
* エネルギーの保存: 総エネルギー(ポテンシャル +速度)は一定のままですが、車の動き全体に変化します。摩擦のためにいくらかのエネルギーが失われます。
2。ニュートンの動きの法則:
* ニュートンの最初の法律(慣性): 車は春が解放されるまで休んでいるままであり、外力(摩擦のような)で作用しない限り、直線で動き続けます。
* ニュートンの第二法則(力と加速): 車軸を押す力が車を加速します。車の加速は力に直接比例し、その質量に反比例します。
* ニュートンの第三法則(アクション反応): スプリングは車軸に力を発揮し、車軸はスプリングに等しく反対の力を発揮します。これが、車が勢いを増す方法です。
3。摩擦:
* ローリング摩擦: 車輪と地面の間の摩擦は、車の動きに反対し、それを遅くします。
* 空気抵抗: また、特に高速では、空気抵抗は車の動きに対しても作用します。
4。トルク:
* スプリングは車軸にトルクを適用し、回転させます。 トルクは、車輪を回転させ、車を前方に推進するねじれの力です。
5。ギア比と機械的利点:
* ギアは、車の速度と距離を移動するためにデザインで使用できます。 ネズミのより大きなギアに対して車軸上の小さいギアは、より高い速度になりますが、距離が少なくなります。
6。レバレッジ:
* Mousetrap Carのデザインのレバーアームは、移動する速度と距離に影響を与える可能性があります。 レバーアームが長くなると、スプリングがより多くの力をかけることができますが、同じ量のエネルギーを蓄積するには、より多くの巻線が必要になる場合があります。
これらの物理学の概念を理解することにより、マウストラップ車の設計を最適化して、最大速度と距離を達成できます。 行動中の基本的な物理学の原則について学ぶための楽しく魅力的な方法です!