ساخت قایق موتوری برای کودکان

در این پست قدر داریم تا فیلم آموزش ساخت قایق موتوری برای کودکان را آموزش دهیم. برای ساخت این قایق با یک کنترل سیمدار ما به وسایل زیر نیاز خواهیم داشت.

موتور گیربکس تک شفت

دسته کترل دو کانال

یونولیت

البته توجه داشته باشید شما میتوانید با استفاده از یک دسته کنترل وایرلس نیز این قایق را بسازید اما در ابتدا ما به شما پیشنهاد میکنیم از یک دسته کنترل سیمدار استفاده کنید و در صورت موفقیت پروژه از دسته کنترل وایرلس استفاده کنید. برای ساخت این قایق میتوانید کیت ساخت قایق موتوری را تهیه کنید. حال در این مقاله آموزش رباتیک ما ابتدا نیروی شناوری را بررسی خواهیم کرد که باعث حرکت قایق و یا هر جسمی روی آب خواهد شد.

برای خرید قطعات مورد نیاز برای ساخت این پروژه به فروشگاه رباتیک چالیک مراحعه کنید.

ما اغلب مشاهده می کنیم که هنگام شنا در استخر ، بدن ما احساس سبکی می کند. همچنین ، هنگام برداشتن آب از یک چاه ، سطل سبک تر می شود تا زمانی که به طور جزئی یا کامل در آب قرار گیرد. آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا این تغییر وزن احساس می شود؟

می توان گفت ، هنگام غوطه ور شدن در آب یا هر مایع دیگر ، بدن نیرویی را از جهت رو به پایین مخالف جهت نیروی جاذبه تجربه می کند ، که عامل کاهش وزن آن است. این می تواند دلیل این باشد که یک گلوله پلاستیکی در آب شناور است تا اینکه به دلیل وزن آن در آن فرو رود. اما در اینجا نیز مشاهده می کنیم که برخی از اشیاsuch مانند بطری پلاستیکی بر روی آب شناور هستند ، در حالی که برخی دیگر مانند سوزن در آب فرو میروند. در این مقاله ، ما با مفهوم شناوری و نیروی شناوری آشنا خواهیم شد که توضیح درستی از این مشاهدات است.

شناوری چیست؟

شناوری نیرویی است که باعث شناور شدن اجسام می شود. این نیرویی است که به جسمی وارد می شود که به طور جزئی یا کامل در مایعات غوطه ور است. شناوری ناشی از اختلاف فشار در دو طرف مخالف جسم غوطه ور در مایع ساکن است. همچنین به عنوان نیروی شناوری شناخته می شود.

ما می توانیم شناوری را به صورت زیر تعریف کنیم:

نیروی رو به بالا که توسط مایع روی جسم یا بدن وارد می شود وقتی جسمی درون آن قرار می گیرد یا در آن فرو می رود.

واحد:

واحد نیروی شناوری نیوتن (N) است.

وقتی بدن در آب است ، به دلیل وزن خود مقداری آب را جابجا می کند. مقدار آب جابجا شده توسط تراکم جسم محاسبه می شود که مربوط به حجم است. حجم یک توپ کریکت و یک توپ ساحلی می تواند همان وزن متفاوت آنها باشد که چگالی آنها متفاوت است. بلوک فولادی جامد در آب پایین می آید اما کشتی فولادی نه. بنابراین ، مقدار آب جابجا شده در جهت بالا از نظر نیروی شناور مشخص می شود. بیایید در مورد نیروی شناوری و فرمولاسیون آن با دستگاه های مختلفی که بر روی آن قرار دارند بحث کنیم.

نیروی شناور چیست؟

وقتی یک جسم در مایع غوطه ور می شود ، یک نیروی رو به بالا را تجربه می کند که به آن نیروی شناور می گویند. این پدیده تجربه یک نیروی رو به بالا به عنوان شناوری شناخته می شود.

این به عنوان یک نیروی رو به بالا است که توسط مایعی اعمال می شود که با وزن جسم غوطه ور در یک مایع مخالف است. همانطور که می دانیم فشار در یک ستون سیال با عمق افزایش می یابد. بنابراین ، فشار در پایین یک جسم غوطه ور در سیال بیشتر از فشار در بالا است. اختلاف در این فشار منجر به ایجاد یک نیروی خالص به سمت بالا بر روی جسم می شود که ما آن را به عنوان شناوری تعریف می کنیم.

نیروی شناوری:

وقتی یک جسم را در سیال غوطه ور می کنیم ، جسم یک نیروی رو به بالا تجربه می کند. این نیرو توسط سیال بر روی جسمی وارد می شود که آن را مجبور به بلند شدن می کند و به آن نیروی شناوری می گویند. مقیاس این نیرو دقیقاً برابر با مقدار یا وزن مایع جابجا شده است.

مرکز شناوری:

نقطه ای که نیروی شناوری اعمال می شود یا نقطه ای روی جسمی که نیرو در آن عمل می کند به عنوان مرکز شناوری نامیده می شود. باید نشان داد که نیروی شناوری یک نیروی عمودی است و بنابراین ، مرکز شناوری نقطه ای است که در مرکز ثقل مایعی قرار دارد که توسط جسم غوطه ور جابجا می شود.

چرا یک شی در آب شناور است یا غرق می شود؟

اگر یک  ستون از مایع را در نظر بگیرید ، می توان آن را متشکل از بسیاری از لایه ها رو هم در نظر گرفت، یکلایه روی لایه دیگر و میزان فشار در هر لایه متفاوت است. فشار پایین مایع بیشتر از بالای آن خواهد بود. این به این دلیل است که هرچه در مایع پایین می رویم ، تعداد لایه های مایع روی هم قرار می گیرند ، یعنی لایه ها روی یکدیگر قرار دارند.

به دلیل تفاوت فشار در میان لایه ها ، مایع تمایل دارد که در جهت بالا یک نیرو ایجاد کند. این نیرو منجر به شتاب جسم غوطه ور شده ، در جهت بالا می شود. نیرو همیشه در جهت عمودی است.

همچنین می توان گفت که مقدار نیروی رو به بالا در اصل معادل اختلاف فشار بالاترین و آخرین لایه و همچنین معادل وزن سیالی است که جابجا شده است.

شناوری نتیجه مفهوم فوق است. تراکم یا چگالی جسم باید کمتر از آب باشد ، وگرنه اگر تراکم آن بیشتر باشد ، تمایل به غرق شدن دارد.

تراکم و تراکم نسبی

برای درک صحیح مفهوم شناوری ، اجازه دهید مفهوم چگالی و چگالی نسبی را درک کنیم.

چگالی:

چگالی ماده به عنوان جرم آن در واحد حجم تعریف می شود.

از نظر عددی ، چگالی به این صورت تعریف می شود:

چگالی=جرم/حجم

واحد SI چگالی با استفاده از کیلوگرم بر متر مکعب اندازه گیری می شود.

چگالی آب 954/0 گرم بر سانتی متر مکعب در دمای 100 درجه سانتیگراد است.

چگالی نسبی:

چگالی نسبی یک ماده به عنوان نسبت چگالی ماده به چگالی آب در 4 درجه سلسیوس C تعریف می شود. چگالی نسبی همچنین به عنوان وزن مخصوص ماده شناخته می شود.

از آنجا که چگالی نسبی نسبت مقادیر مشابه است ، هیچ واحدی ندارد.

Upthrust چیست؟

همانطور که بحث شد ، نیروی شناوری نیرویی است که به سمت بالا وارد می شود و به جسمی وارد می شود که به طور کامل یا جزئی در مایعات غوطه ور است. این نیروی صعودی را Upthrust نیز می نامند. این به دلیل نیروی شناوری است که به نظر می رسد جسمی که به طور جزئی یا کامل در مایعی غوطه ور شده است وزن خود را از دست می دهد ، یعنی سبک تر به نظر می رسد.

جسمی که چگالی آن از مایعی که در آن غوطه ور است بیشتر است ، غرق می شود. اگر جسم یا چگالی کمتری نسبت به مایع داشته باشد یا به شکل مناسبی شکل گرفته باشد (مانند قایق) ، نیرو می تواند جسم را شناور نگه دارد. از نظر چگالی نسبی ، اگر چگالی نسبی ماده ای کمتر از یک باشد ، در آب شناور می شود و موادی با چگالی نسبی بیشتر از 1 غرق در آب می شوند.