در مقالات گذشته، در مورد علم فیزیک و شاخه مهندسی مکانیک حسابی صحبت کردیم. همانطور که قطعا خودتان می‌دانید، علم فیزیک چندین و چند شاخه دارد که هر کدام، دریچه‌ای عظیم از علم هستند. در این مقاله، می‌خواهیم در مورد یکی از جذاب‌ترین و شیرین‌ترین شاخههای علم فیزیک به نام “الکترونیک” صحبت کنیم و یک آزمایش بسیار جالب هم در همین عرصه انجام دهیم. می خواهیم با هم یک قطار الکتریکی در خانه بسازیم.
آموزش ساختن قطار الکتریکی در خانه
علم فیزیک، علم زندگی است. شاید فکر کنید که این حرف، اغراق‌آمیز است اما اگر کمی اندیشه کنید، متوجه می‌شوید که اصلا این گونه نیست. اگر در مورد فیزیک و توانایی‌های آن تحقیق کنیم، متوجه می‌شویم که “علم زندگی” واقعا برازنده آن است. تمام پدیده‌های اطراف ما، به فیزیک ربط دارند. حتی به قول یکی از بزرگان، زیست‌شناسی هم در صورت نبود فیزیک از بین می‌رود. در مقاله‌ی “دست مکانیکی”، با یکی از شاخههای دوست داشتنی فیزیک به نام مکانیک آشنا شدیم. الان نوبت به الکترونیک می‌رسد. شاخه‌ای از علم ریاضی/فیزیک که طرفداران زیادی هم دارد.
با استفاده از علم فیزیک و شاخههای الکترونیک و مکانیک، می‌خواهیم یک قطار الکتریکی فوق‌العاده هیجان‌انگیز را بسازیم. ساختن این قطار، به یک سری وسایل ساده نیاز دارد که به راحتی و در تمام مغازه‌های فروش لوازم الکترونیکی قابل تهیه هستند. چیزی که در ساختن قطار الکتریکی اهمیت زیادی دارد، دقت و علاقه زیاد به آزمایش است. اگر شما هم به الکترونیک و سازه‌های آن علاقه دارید، این مقاله را حتما مطالعه کنید و یک قطار زیبا را در خانه خودتان بسازید.
آشنایی با الکترونیک
طبق برنامه همیشه، بهتر است تا با الکترونیک آشنا شویم. البته قطار الکتریکی، ترکیبی از الکترونیک و مکانیک است. در مقالات گذشته با شاخه مکانیک آشنا شدیم. آشنایی با الکترونیک، کمک بسیار زیادی به ما می‌کند و درک ما را از این آزمایش بالاتر می‌برد.
بهترین و ساده‌ترین توصیف برای الکترونیک را می‌توان به این صورت بیان کرد؛ الکترونیک، ترکیبی از فیزیک، مهندسی، فناوری و برنامه‌های مختلف است که با هم در ارتباط هستند. پایه و اساس الکترونیک را می‌توان “الکترون” حساب کرد که نقشی کلیدی در این حوضه دارد. الکترون، ذره‌ای زیر اتمی است.
دانش الکترونیک، تاثیر زیادی در زندگی امروزی مردم گذاشته است. در حال حاضر شاید 90 درصد وسایلی که ما از آن‌ها استفاده می‌کنیم، بر اساس الکترونیک ساخته شده باشند (مثل موبایل، تلفن، لپتاپ و خیلی وسایل دیگر که در خانه هستند). این مسئله، ارزش بسیار بالای الکترونیک در زندگی ما را نشان می‌دهد.
پیدایش الکترونیک، به پیدایش الکترون بر می‌گردد. شناسایی الکترون در سال 1897، همراه با اختراع لوله خلا که می تواند سیگنال‌های الکتریکی کوچک را تقویت و اصلاح کند، زمینه پیدایش الکترونیک و عصر تکنولوژی را فراهم کردند. از اولین سال پیدایش الکترون تا به امروز، تغییرات گسترده‌ای در الکترونیک ایجاد شده است.
برویم و قطار الکتریکی بسازیم!
قبل از هر چیزی، باید با وسایل مورد نیاز آزمایش آشنا شویم و آن‌ها را تهیه کنیم.
وسایل مورد نیاز: موتور دو شَفت – 2 چرخ اسباب بازی (قابل اتصال به موتور دو شفت) – کلید روشن و خاموش – باتری 9 ولتی – اتصالات باتری – مقوا (با این مقوا می‌خواهیم 10 12 عدد چرخ دیگر بسازیم) – رشته یا نخ ضخیم – سیم برق – چوب بستنی – نِی نوشیدنی – چسب حرارتی – قیچی بزرگ
تعدادی از وسایل بالا، در خانه هم موجود هستند. برای تهیه دیگر وسایل باید به مغازه‌های فروش لوازم الکترونیکی بروید.
شروع آزمایش
مرحله اول
در اولین مرحله از ساختن قطار الکتریکی، باید مشحص کنید که رنگ و طرح قطار شما چیست. وقتی که رنگ و طرح را انتخاب کردید، چوب بستنی‌ها را به دلخواه خودتان رنگ کنید.
مرحله دوم
مقوا را بردارید، و 10 12 تا چرخ بسازید. بهتر است که از مقوای چند لایه محکم استفاده کنید. چرخ‌ها را دقیقا دایره‌ای برش بزنید.
مرحله سوم ساختن قطار الکتریکی
در سومین مرحله، می‌خوهیم واگن قطار اول و یک شاسی را بسازیم. در این قسمت، حسابی از خلاقیت خود کمک بگیرید. برای شروع مرحله، 5 عدد چوب بستنی را به صورت موازی، با فاصله‌های یکسان و هم اندازه در کنار هم قرار بدهید. حالا دو چوب بستنی را بردارید و به شکلی که در عکس نشان داده شده است، روی 5 چوب بستنی اولیه قرار بدهید.
مرحله چهارم
برای انجام این مرحله، به عکس‌های زیر حسابی توجه کنید. الان باید واگن قطار الکتریکی را کامل کنیم. اول از همه، تعدادی از چوب بستنی‌ها را دقیقا بر طبق عکس‌های زیر بر روی واگن قرار بدهید.
مراحل را به ترتیب شمارش انجام دهید.
مرحله پنجم
در این مرحله، باید از نی استفاده کنیم. بعد از آنکه نی‌ها را قرار دادیم، می‌توانیم چرخ‌های را اضافه کنیم. دقت کنید که توازن را در دو طرف واگن رعایت کنید. به همین منظور، حتما از هم اندازه بودن نی‌ها مطمئن شوید. اگر که هم اندازه نبودند، آن‌ها را با قیچی به اندازه مساوی برش بزنید. به عکس‌های زیر توجه کنید تا متوجه توضیحات شوید.
حالا باید چرخ‌ها را به واگن قطار الکتریکی اضافه کنیم. روی وسط چرخ‌های مقوایی، یک دایره به اندازه قطر نی بسازید تا بتوانید نی را از درون آن‌ها رد کنید.
مرحله ششم
در مرحله ششم، باید دومین واگن قطار الکتریکی را بسازیم. برای ساختن واگن دوم، می‌توانید مراحل ساخت واگن اول را دوباره تکرار کنید. اما برای جذاب‌تر شدن کار، یک مدل دیگر را می‌سازیم. این بار، به جای 5 چوب بستنی از 9 یا 10 چوب بستنی استفاده کنید و رنگ آن‌ها را تغییر دهید. دیگر مرحل را عین واگن اول تکرار کنید.
مرحله هفتم ساختن قطار الکتریکی
کم‌کم به اصل کار نزدیک می‌شویم. الان باید موتور قطار الکتریکی و واگن اصلی را آماده کنیم. اول از همه 4 عدد چوب بستنی را به صورت موازی و هم اندازه با فاصله‌های مساوی قرار بدهید. حالا 3 عدد چوب بستنی دیگر را برش بزنید و به 4 چوب بستنی قبلی بچسبانید. نوع چسبادن را در عکس‌های زیر مشاهده خواهید کرد. سپس دو چوب بستنی دیگر را بچسبانید تا از ساختار اصلی ما مقداری بالاتر روند. این، یک مرحله مهم است زیرا موتور دو شفت در اینجا متصل می شود. بعد از انجام این کارها، 2 چرخ اسباب بازی را به دو طرف موتور متصل کنید.
مرحله هشتم
حالا نوبت به خودنمایی الکترونیک می‌رسد. مرحله اصلی تازه از اینجا آغاز می‌شود. برای چرخ‌های جلو، نی نوشیدنی را با توجه به عرض ساختار قطار برش دهید و آن را به پایین بچسبانید. کلید روشن / خاموش را نیز به یک طرف ساختار قطار یا شاسی متصل کنید. باتری را به خوبی بچسبانید تا هنگام حرکت کردن قطار، از کار نیافتد. در آخر، اتصالات باتری را وصل کنید. بعد از انجام این کارها، چرخ‌های مقوایی جلو را عین مراحل قبل به واگن اصلی متصل کنید.
پیشنهاد: اگر بتوانید که سیم‌ها را لحیم کنید بسیار عالی خواهد بود زیرا این اطمینان حاصل می‌شود که اتصالات شل نیست.
مرحله نهم
ساختن قطار الکتریکی تقریبا به پایان رسیده است. در آخرین مرحله، تمام واگن‌های قطار الکتریکی را با استفاده از نخ یا رشته محکم، به هم متصل کنید. بعد از این کار، قطار شما آماده حرکت است. الان می‌توانید واگن‌ها را زیباتر کنید. فقط حواستان باشد که باتری و بقیه وسایل را خراب نکنید.
قطار الکتریکی را دوست داشتید؟
ساختن قطار الکتریکی، یکی از لذت‌بخش‌ترین کارهایی است که حتما باید انجام دهید. این سازه به شما کمک می‌کند تا با مکانیک و الکترونیک به طور هم‌زمان آشنا شوید.
نویسنده: عجیب تو جیب
هرگونه کپی برداری از محتوا تنها با ذکر نام “عجیب تو جیب” و “درج لینک دقیق محتوا” در سایت مجاز است و در غیر این صورت و مشاهده آن پیگرد قانونی دارد.
