太阳能磁悬浮列车

时间:2022-10-28 01:40:35

太阳能磁悬浮列车

磁悬浮列车是一种非常先进的交通工具,曾吸引了无数工程师为之投入大量心血。今天,就让我们来做一辆有趣的太阳能磁悬浮列车吧。

制作过程

1.制作底座。选一块表面平整、大小约为70cm×70cm的正方形细木板,画两条对角线,标出对角线的交点。用一根直径为1.5~2mm的小钢管垂直插入该点,露出平面约5cm。以钢管为支点,拉一根长30cm的细绳,细绳另一端系上一支记号笔,并画一个圆。

2.铺轨道。用一根软磁条沿内圆拗成弧形,用百得胶粘在木板上。

注意:这是整个制作过程中最难的一步。软磁条是有弹性的,如果勉强沿着圆弧贴住,很快轨道就会变形。所以要先将软磁条用大头针固定在木板上,过一段时间后,等到软磁条产生了范性形变(物体受外力作用而使各点间相对位置改变,当外力撤销后,物体不能恢复原状的现象称为“范性形变”),再用百得胶粘牢,整个过程需要非常耐心。一旦轨道的圆不够完美,那么小车就很难顺畅地行驶。

想一想:能不能用一段一段短的小磁条间隔排列,来简化这一过程呢?(答案在本期找)

3.悬浮系统。取一张透明纸,平铺在底座上,沿磁条突出的部分画出一小段弧线,将之贴在一小块表面平整的细木板上。截一小段软磁条,按步骤2将其用百得胶粘在弧线上,并把小木板裁成优美的形状。注意小磁条的极性,必须与轨道互斥。

4.连接系统。取一根长40cm的轻质木条或非磁性金属杆,用螺丝与小木板相连。和轨道对照一下,在圆心所指处钻一个小孔,小孔的直径略大于小钢管即可(图3)。考虑到平衡性,可以为连接杆加一根固定杆。

5.驱动系统。用一块太阳能电池板作为电源,粘在连接杆的另一端。若要保证动力,可用两块太阳能电池板,电池板背面用小木条连接(图5)。电池板上接出导线备用(图6)。

6.车身。车身以泡沫塑料为主体(想一想:为什么?),普通列车模型为外壳,尾部加装电机和螺旋桨——两者可采用其他模型中的材料(图7)。把车身粘在车底座上。

7.连接。将车身、叶片、太阳能电池板依次连接,接口处可略作固定。一辆漂亮的太阳能磁悬浮列车做好了!

8.效果。将它放在太阳底下,它立刻能沿着轨道飞驰起来。如果碰上阴雨天气,用50W以上的台灯或射灯作为替代光源,一样可以看到很好的效果(图11)。

答 案

1. 不能用一段一段短的小磁条间隔排列来替代整条的轨道,因为这样会使轨道上的磁场不均匀,列车将开不起来。

2. 以泡沫塑料为车身主体,可以保证用较小的动力就能推动列车疾驶。如果用较重的材料,可能看到的就不是高速磁悬浮列车而是“蜗牛车”了。

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