Assorbi lo shock!

Un'attività di ingegneria

Concetti chiaveIngegneriaFisicaDesignVibrazione

introduzione Hai mai attraversato una buca o un dosso in macchina? Potresti sentire i dossi e venire sballottato un po' su e giù sul sedile, ma non così tanto come faresti se l'auto non avesse le sospensioni. Prova questo progetto ingegneristico per scoprire come le sospensioni possono aiutarti a ottenere una guida più fluida!

Sfondo Potresti non pensarci troppo se stai guidando su una strada liscia e ben asfaltata, ma le sospensioni di un'auto sono molto importanti quando guidi su una strada accidentata o sopra ostacoli. Aiuta a proteggere l'auto (e i passeggeri) dai danni quando l'auto supera un grosso dosso. Il telaio di un'auto non è rigidamente collegato alle ruote. Se così fosse, ogni singolo urto o vibrazione subita dalle ruote verrebbe trasferito direttamente all’auto e alle persone a bordo, rendendo il viaggio piuttosto scomodo. Invece, le ruote sono collegate al resto dell'auto con una combinazione di molle (parti metalliche che ritornano nella loro posizione originale quando allungate o compresse) e ammortizzatori (parti che utilizzano l'attrito per rallentare il movimento, solitamente sotto forma di un pistone riempito con olio viscoso), detti anche ammortizzatori. Combinate, queste parti aiutano ad assorbire e ridurre le vibrazioni della strada. In questo progetto costruirai il tuo semplice modello di auto e progetterai un sistema di sospensione per evitare che il carico (noccioline da imballaggio) venga lanciato fuori dall'auto quando passa sui dossi!

Materiali Questo è un progetto di progettazione ingegneristica, il che significa che non esiste un elenco esatto dei materiali che devi utilizzare. L'elenco seguente è un suggerimento, ma sentitevi liberi di sostituire altri materiali.

Preparazione

Procedura

Osservazioni e risultati Dovresti scoprire che quando attacchi la scatola di cartone direttamente al telaio della tua auto, molte noccioline dell'imballaggio vengono gettate fuori dalla scatola quando la fai passare sui dossi. Ciò avviene perché le vibrazioni provenienti dalle ruote vengono trasferite direttamente alla scatola di cartone. Sarebbe come viaggiare in un’auto senza sospensioni: un viaggio piuttosto scomodo! L'aggiunta di una sospensione aiuta ad assorbire alcune vibrazioni, in modo che la scatola di cartone non rimbalzi troppo su e giù e non butti via molte noccioline dell'imballaggio. Tuttavia, potrebbero essere necessarie alcune modifiche per far funzionare bene la sospensione. La rigidità (spessore/lunghezza/tensione degli elastici o delle molle) e il peso di un oggetto (ad esempio, l'aggiunta di monete) hanno un grande impatto sul modo in cui reagisce alle vibrazioni. I veri ingegneri progettano attentamente le sospensioni di un'auto per assorbire in modo ottimale le vibrazioni sulla strada, proprio come hai fatto tu in questo progetto!

Questo progetto è stato ispirato dall'attività Trash Sliders, di Larry Richards, tramite eGFI.

Altro da esplorareSfida con l'auto a palloncino, di Science Buddies Scienza sospesa: come fa un hovercraft a librarsi?, da Scientific American Combatti lo slittamento con l'attrito, da Scientific American Attività scientifiche per tutte le età!, da Science Buddies

Questa attività ti è stata offerta in collaborazione con Science Buddies

Ben Finio è uno scienziato senior presso Science Buddies e docente presso la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering della Cornell University. Seguitelo su Twitter @BenFinio.

Lauren J. Giovane

Luke Taylor e la rivista Nature

Chelsea Harvey e E&E News

Tim Vernimmen e la rivista Knowable

Diana Reiss | Opinione

Manon Bischoff