Hướng dẫn chế tạo xe ô tô từ bẫy chuột

27/02/2025

Nội dung bài viết

Xe ô tô làm từ bẫy chuột không chỉ là một dự án khoa học thú vị mà còn là thí nghiệm vật lý bổ ích hoặc hoạt động giải trí cuối tuần đầy sáng tạo. Những mẫu xe đồ chơi này giúp học sinh hiểu rõ hơn về hiệu suất cơ học, khoảng cách và trọng lực. Nhiều giáo viên còn biến thí nghiệm này thành cuộc thi về quãng đường xe di chuyển. Thế năng tích trữ trong lò xo của bẫy chuột sẽ chuyển hóa thành động năng, giúp xe di chuyển. Để thực hiện, bạn cần chuẩn bị vật liệu phù hợp, nắm vững nguyên lý vật lý cơ bản và một chút kiên nhẫn.

Các bước thực hiện

Chuẩn bị trước khi bắt đầu

Hình dung chiếc xe ô tô từ bẫy chuột. Bạn cần gắn bẫy chuột vào sàn xe (thân xe) để tạo thành khung xe, bánh xe và động cơ. Những mô hình xe thu nhỏ này thường được dùng trong thí nghiệm vật lý để học về hiệu suất cơ học, trọng lực và hệ thống truyền động. Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ sử dụng bìa các-tông dày làm sàn xe, nhưng bạn có thể thay thế bằng các vật liệu sau:

Lõi xốp
Khung xe đồ chơi cũ
Mảnh gỗ nhẹ và bền như gỗ balsa

Áp dụng kiến thức vật lý để tối ưu hóa hiệu suất. Bạn có thể điều chỉnh thiết kế xe để đạt được mục tiêu cụ thể. Ví dụ, nếu tham gia cuộc thi xe chạy xa nhất trong giờ vật lý, bạn cần:

Sử dụng vật liệu nhẹ nhất có thể. Nếu thân xe làm từ vật liệu đặc, hãy khoan lỗ trên khung và bánh xe.
Chọn bánh xe mỏng và cứng.
Giảm lực cản không khí bằng cách thiết kế đầu xe nhỏ gọn và bề mặt trơn nhẵn.

Xem xét địa hình xe sẽ di chuyển. Nếu xe cần leo dốc hoặc di chuyển trên địa hình gồ ghề, bánh xe nhỏ sẽ xử lý độ dốc tốt hơn nhờ hiệu ứng quán tính. Trong khi đó, bánh xe lớn hơn sẽ phù hợp với bề mặt phẳng như mặt bàn hoặc sàn nhà.

Chuẩn bị vật liệu cần thiết. Như đã đề cập, bạn có thể sử dụng nhiều loại vật liệu để chế tạo xe từ bẫy chuột. Một số gợi ý khác được liệt kê trong phần “Lời khuyên”. Để làm xe theo hướng dẫn này, bạn cần:

Compa (để vẽ vòng tròn)
Băng keo vải
Dây bền chắc
Dây chun/dây cao su
4 đinh khuy
Bìa các-tông dày hoặc lõi xốp
Bẫy chuột
Kìm
Thước
2 que chốt mỏng
Dao đa dụng

Chế tạo bánh xe và khung xe

Tạo bánh xe. Bạn cần làm 4 bánh xe từ bìa các-tông hoặc lõi xốp. Dùng compa hoặc vật hình tròn để vẽ các vòng tròn lên bìa các-tông. Trong ví dụ này, bánh xe trước có đường kính 2,5 cm và bánh sau là 5 cm. Sau khi vẽ, hãy:

Cắt bánh xe bằng dao.
Quấn dây chun quanh vành xe để tăng độ bám.
Có thể sử dụng đĩa CD, DVD hoặc đĩa vinyl làm bánh xe.
LƯU Ý: Trong ví dụ này, bánh sau lớn hơn bánh trước.

Loại bỏ các răng nhọn nguy hiểm trên cánh tay đòn của bẫy chuột. Xác định vị trí que gài trên bẫy chuột, thường có nhiều răng sắc nhọn. Nhẹ nhàng tháo que gài và dùng kìm để loại bỏ tất cả các răng nếu có.

Tạo khung xe từ bìa các-tông dày. Khung xe cần lớn hơn bẫy chuột khoảng 1,3 cm ở mọi phía. Đo và vẽ trên bìa các-tông, sau đó dùng dao cắt để tạo hình khung xe.

Gỗ balsa hoặc gỗ đoạn là lựa chọn lý tưởng để tạo khung xe nhẹ và chắc chắn.

Cố định bẫy chuột lên khung xe. Đặt bẫy chuột vào giữa khung xe, sau đó dùng băng keo vải hoặc băng dính đóng gói để dán chặt cả 4 cạnh của bẫy chuột vào khung xe.

Tránh dán lên lò xo, vì lò xo nằm giữa bẫy và cánh tay đòn.

Căn chỉnh và gắn đinh khuy dưới gầm khung xe. Các đinh khuy sẽ giữ các que làm trục xe, sau đó gắn vào bánh xe. Đảm bảo các đinh khuy thẳng hàng để xe chạy đúng hướng. Hãy:

Dùng thước và bút chì đánh dấu vị trí đinh khuy ở bốn góc khung xe.
Kiểm tra lại bằng thước để đảm bảo độ thẳng hàng.
Vặn đinh khuy xuyên qua bìa các-tông vào đúng vị trí đã đánh dấu.

Làm trục xe. Cắt 2 que xiên nướng dài hơn khoảng cách giữa các đinh khuy 4 cm. Các que này sẽ đóng vai trò làm trục cho bánh xe và cần đủ mỏng để luồn qua đinh khuy và quay tự do.

Đinh khuy quá dày hoặc que xiên quá nhỏ có thể khiến trục xe xoay không ổn định, ảnh hưởng đến độ thẳng của xe.

Gắn bánh xe vào trục xe. Dùng đầu nhọn của compa tạo lỗ nhỏ ở giữa mỗi bánh xe, sao cho lỗ hơi nhỏ hơn que trục. Tiếp theo:

Quấn dây chun quanh trục xe, gần sát thân xe nhưng không chạm vào để tránh ma sát.
Ấn bánh xe vào trục, với bánh lớn ở trục sau và bánh nhỏ ở trục trước.
Đảm bảo que trục nhô ra khỏi bánh xe khoảng 2,5 cm.

Đảm bảo bánh xe không bị lệch hoặc rơi ra. Quấn dây chun mỏng quanh que trục ngay bên ngoài bánh xe để cố định chúng, giúp bánh xe không bị long ra trong quá trình di chuyển.

Vận hành xe

Buộc dây vào cánh tay đòn. Nhẹ nhàng nâng cánh tay đòn và luồn một đầu dây bên dưới, sau đó quấn dây quanh cánh tay đòn và thắt nút cố định.

Sử dụng nút thắt đơn giản như nút thắt vuông để buộc chặt dây vào cánh tay đòn.

Cắt dây với độ dài phù hợp. Trước khi cắt, đảm bảo dây đủ dài để kéo dài ra ngoài trục sau. Dây dài hơn giúp bẫy thả chậm hơn, giúp xe tăng tốc từ từ và di chuyển được quãng đường xa hơn.

Chuẩn bị dây truyền động. Dây là bộ phận truyền lực từ lò xo bẫy chuột đến bánh sau của xe. Gắn lại cánh tay đòn và giữ cố định. Trong khi giữ cánh tay đòn, bạn cần:

Quấn chặt dây quanh trục sau của xe bằng tay còn lại.
Quấn hết sợi dây một cách cẩn thận.
Đảm bảo dây được quấn chặt để giữ cánh tay đòn ổn định.

Chuẩn bị chạy thử. Đặt xe trên mặt phẳng trong khi vẫn giữ chặt cánh tay đòn. Nắm chặt đầu dây để cánh tay đòn được giữ nguyên vị trí. Khi thả ra, cánh tay đòn sẽ bật về phía trước và đẩy xe di chuyển.

Thả tay để xe chạy. Thả tay khỏi xe và sợi dây. Động năng từ lò xo bẫy chuột sẽ truyền qua dây đến trục sau, khiến xe di chuyển về phía trước vài mét, tùy thuộc vào thiết kế xe và độ dài dây.

Lời khuyên

Dọn sạch đường đi phía trước. Các chướng ngại vật có thể làm hỏng các bộ phận mỏng manh của xe.
Để xe vận hành trơn tru, bạn có thể đặt một vật nhỏ phía trước hoặc sau xe. Có thể sử dụng nắp chai, dây, đất sét dính hoặc cục tẩy.
Nếu không có que xiên, bạn có thể thay thế bằng ống hút.
Bạn cũng có thể dùng trục và bánh xe từ đồ chơi ô tô, nhưng cần dùng keo siêu dính để cố định dây.

Cảnh báo

Không sử dụng bẫy chuột cống cho dự án này. Nếu cánh tay đòn bật ra không đúng lúc, lực của nó có thể gây chấn thương nghiêm trọng như gãy ngón tay.
Trẻ em chỉ nên thực hiện dự án này dưới sự giám sát của người lớn.