Die Diktatoren

Unser Mausenfallenauto

Aufbau

Unser Auto besteht aus:

- vier Rädern

- einer Mausefalle

- vier Legoplatten

- sechs Legostangen

- einer 20 cm langen Schnur

- einem Bleistift

- & Tesafilm

Station 1

Was ist Kraft?

Kraft ist Energie. Die Kraft die bei dem Mausefallenauto in Frage kommt, ist die Haftreibungs und die Rollreibungskkraft. Die Einheit für Kraft sind "Newton" (N). Durch einen Kraftmesser konnten wir feststellen, dass die Kraft die man zum Start des Autos benötigte bei 0.1 N lag, was der Vorausetzung entsprach. Hierbei hatten wir festgestellt, dass von der Gleitreibung und der Haftreibung die Rollreibund zum Start am wenigsten Kraft benötigte.

Reibung

Durch mehrere Versuche haben wir herausgefunden welches Material am wenigsten Reibungskraft verbraucht. Hier hatten wir heraus gefunden, dass Kunststoff sich dafür gut eignet. Die Reibung entsteht durch die Verhakung der zwei Oberflächen. Bei Kunststoff ist diese sehr gering. Somit hatten wir beschlossen die Reifen aus Kunststoff zu machen, also aus Gummi.

Station 2

Unterschiede und Gemeinsamkeiten von Fahrrad und Mausefallenauto

Wir hatten festgestellt das ein Fahrrad und das Mausefallenauto gewisse Ähnlichkeiten aufwiesen. Bei beiden Fahrzeugen diente die Hinterache als Atriebsmittel, das eine wurde durch eie Kette, das andere durch einer Schnur agetrieben. Der Start der Fahrzeuge wird durch eine Hebelkraft verstärkt. Die Unterschiede lagen in der Übersetzung der Gänge. Bei dem Mausefallenauto hatten wir die Therorie, dass man die Gänge durch verschieben der Mausefalle ändern könnte, da sich der Hebel durch verschieben der Mausefalle ändert. Bei dem Fahrad war das System anders.

Station 3

Hookesches Gesetz

Bei diesem Experiment ging es darum die Kraft der Mausefalle in mehreren Auslenkungen zu messen. Hierfür nahmen wir einen Kraftmesser und fanden herraus, dass die Mausefalle am meisten Kraft am Anfang aufwies. Für unser Auto wussten wir jetzt das die Mausefalle für die Beschleunigung viel vorhandene Kraft aufweisen würde.

Das Hebelgesetz

Man nennt das Produkt aus Kraft F und Hebelarm r, das Drehmoment der Kraft bezüglich des Drehzentrums. Das Hinterrad des Mausefallenautos soll gerade fahren, also muss der Faden ein mindestens gleich großes Drehmoment auf die Achse ausüben. Mit dem Wert der Reibungskraft und dem Radius der Achse rA und des Rades rR konnten wir ausrechnen mit welcher Kraft (F Faden) der Faden an der Achse ziehen muss. Aus den vorigen Stationen konnten wir schließen, dass wir in einem großen Gang fahren müssen,also benötigten wir einen großen Hebel.Dabei wird zwar mehr Energie verwendet,dafür erhöt sich aber die Schubkraft.Dann kann man die Hebellänge berechnen : Radius des Rades rR mal die FReibung ( 0,1 Newton)

Station 4

Geschwindigkeitsmessung

Unser Mausefallenauto sollte möglichst weit fahren,desshalb musste es eine hohe Geschwindigkeit haben. Geschwindigkeit = v, Strecke = s, Zeit = t. Da man die genaue Geschwindigkeit nicht messen konnte,musste man die Durchschnittsgeschwindigkeit messen.Die Durschnittsgeschwindigkeit ist der Mittelwert aus allen Geschwindigkeiten,die auf einer bestimmten Strecke in einer bestimmten Zeit gefahren wird.Sie wird für die Strecke s und die Zeit t folgendermaßen berechnet :

  v = s/t   d.h  Geschwindigkeit = Strecke/Zeit

Um ein Maß für die Genauigkeit vom Mittelwert zu haben,muss man die Spannweite vsp aus den Maximal- und Minimalwert der Geschwindigkeit berechnen.

  vsp = vspmax - vspmin   d.h  Spannweite = Maximalwert - Minimalwert

Das Experiment hat uns besonders geholfen um die Genauigkeit der Geschwindigkeitsmessung herauszufinden.

EmbedVideo fehlt ein anzugebender Parameter.

Fazit Durch unsere Rechnungen haben wir rausgefunden das unser Auto 2,75 Meter fahren wird. Die Rechnungen haben uns bei dem Bau des Mausefallenautos und der Vorhersage der Berechnung der Strecke sehr geholfen.