Speelgoedauto's zijn niet alleen leuk om mee te spelen. Het zijn perfecte voertuigen voor een breed scala aan wetenschappelijke experimenten, die je veel kunnen vertellen over zaken als energie, inertie, momentum, wrijving en vectoren. Voor elk experiment heb je naast de speelgoedauto's ook gereedschap nodig, maar je kunt veel leren - en dan kun je weer racen. Deze experimenten zijn wetenschappelijk, wat inhoudt dat het gaat om het meten van tijden, afstanden, gewichten en andere variabelen.

Potentiële en kinetische energie

Stel een eenvoudige hellingbaan in tegen een stoel, bovenop een aantal boeken, of van een tafel op de grond. Houd de auto boven aan de helling en laat los om de twee hoofdtypen energie te demonstreren. Potentiële energie wordt in de auto geplaatst wanneer deze van de vloer wordt getild, en die energie wordt vrijgegeven wanneer de auto van de helling rolt. Hellingbanen moeten gemaakt zijn van een solide, glad en stijf materiaal zoals hout of multiplex.

Frictie

Met behulp van de oprit van vroeger kunt u een interessanter experiment maken door enkele dingen op de grond te plaatsen. bodem. Laat de auto weer van de bovenkant van de helling vallen en meet hoe ver hij deze keer rolt. Leg nu een vel karton op de bodem van de hellingbaan en laat de auto daarover rollen. Meet de afstand die het aflegt. Leg wat schuurpapier op de kaart, laat de auto los en meet die afstand. Probeer het tenslotte met wat tapijt onderaan. Je hebt nu iets geleerd over wrijving: de kaartvoorraad heeft veel minder wrijving dan het tapijt, dus de auto moet verder kunnen rollen.

Inertie

Plaats een zware stapel boeken een paar meter vanaf het einde van de hellingbaan, zodat de auto die boeken raakt als deze van boven naar beneden rolt. Demonstreer dat een of twee keer en neem dan een kleine bal klei of stopverf. Plaats het bovenop de auto en druk het een beetje naar beneden; knijp het niet in de auto, maar druk er net genoeg tegen zodat het niet wegrolt. Rol de auto over de helling af en als deze de boeken raakt, moet de klei van de voorkant van de auto vliegen. Dit gebeurt vanwege de eerste bewegingswet van Newton: alles wat in beweging is, zal willen blijven bewegen (totdat het tegen een muur botst).

Autoracen

Take-or make-two cars and zet ze op de top van de oprit om te racen. Plaats een stuk afplakband op de vloer op een paar voet van de oprit, zodat het als een finishlijn fungeert. Laat ze los en kijk welke het verst en het snelst is (met behulp van een meetlat en een stopwatch). Probeer nu elke auto sneller te maken: plaats kaarten op één baan of druk klei op de bovenkant van een auto om deze te verzwaren. Als u deze wetenschappelijk goed wilt testen, wijzigt u slechts één ding tegelijk, maar gebruikt u dezelfde meetinstrumenten voor alle.

Vectoren

Beweging lijkt misschien eenrichtingsverkeer , maar meer geavanceerde wetenschap gaat in dingen die vectoren worden genoemd, die worden gebruikt om een ​​richting in een grafiek uit te zetten. Als u er een wilt demonstreren, plaatst u een stuk krant, plastic of karton op de tafel (mogelijk moet u een touwhandvat maken zodat u het gemakkelijk kunt trekken zonder het te kreuken). Rol een auto langzaam over het plastic en begin dan het vel eronder vandaan te trekken. De voorwaartse beweging van de auto in combinatie met je trekken zou de auto diagonaal moeten laten bewegen - langs een gecombineerde vector van beide.

Muizenval Cars

Een compleet nieuw wetenschappelijk experiment maken maakt het nog spannender. Begin met een eenvoudige, zelfgemaakte speelgoedauto met een blootgestelde achteras. Maak er een muizeval racer van door een basismuisval als motor aan te sluiten, verbonden met een touwtje op een as. Terwijl de val wordt losgelaten, wordt de auto naar voren getrokken. Dit toont veel interessante fysica. Je kunt de tractie verhogen - wrijving van het wiel vergroten - om de auto minder slip te geven. De muizenmelk snapperarm is een perfecte demonstratie van koppel en je kunt in rotatietraagheid komen met verschillende soorten wielen. Bovendien eindigt het racen met verschillende ontwerpen altijd in een aantal interessante wedstrijden. Zie bronnen voor meer gedetailleerde informatie over mousetrap-racers.