Οι στόχοι αυτού του εργαστηρίου είναι:
- Να κατανοήσουμε τις βασικές διαφορές ανάμεσα σε ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο τύπου F1 και ένα συμβατικό αυτοκίνητο.
- Να αναγνωρίσουμε τη σημασία του σχεδιασμού και των υλικών στην ταχύτητα και την απόδοση των αγωνιστικών αυτοκινήτων.
- Να μελετήσουμε πώς η τεχνολογία και η μηχανική παίζουν ρόλο στον αγωνιστικό κόσμο.
Τι είναι ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο F1;
Παρουσίαση Βασικών Χαρακτηριστικών των F1 Αυτοκινήτων
- Τι διαφορές παρατηρείτε ανάμεσα σε ένα F1 και ένα κανονικό αυτοκίνητο;
- Γιατί νομίζετε ότι αυτά τα αυτοκίνητα είναι τόσο γρήγορα;
- Ποιες τεχνολογίες νομίζετε ότι χρησιμοποιούν;
Σχήμα και σχεδιασμός
Αν συγκρίνουμε ένα συνηθισμένο αυτοκίνητο με ένα αγωνιστικό F1, θα δούμε αμέσως διαφορές στο σχήμα τους. Το F1 αυτοκίνητο έχει λεπτό και χαμηλό σχήμα, σαν να είναι “ξαπλωμένο” πάνω στην πίστα. Αυτός ο σχεδιασμός δεν είναι τυχαίος!
Τα αγωνιστικά αυτοκίνητα είναι φτιαγμένα έτσι ώστε να κινούνται γρήγορα και να “γλιστράνε” μέσα στον αέρα. Έχουν στρογγυλεμένες γωνίες και επίπεδο σώμα για να μειώνουν την αντίσταση του αέρα, δηλαδή την “ώθηση” που νιώθουν όταν κινούνται γρήγορα. Αυτό το ειδικό σχήμα, που ονομάζεται αεροδυναμικός σχεδιασμός, βοηθάει το αυτοκίνητο να πηγαίνει πιο γρήγορα, επειδή ο αέρας περνάει πιο εύκολα γύρω του.
Σκέψου το σαν να τρέχεις σε μια μέρα με δυνατό άνεμο: όταν ο άνεμος σε χτυπάει μπροστά, σε επιβραδύνει. Το ίδιο συμβαίνει και με τα αυτοκίνητα. Έτσι, τα αγωνιστικά αυτοκίνητα έχουν ειδικό σχήμα για να μειώσουν αυτή την επιβράδυνση και να πηγαίνουν πιο γρήγορα!
Υλικά κατασκευής
Τα αγωνιστικά αυτοκίνητα F1 φτιάχνονται από ειδικά υλικά που είναι πολύ ελαφριά και ανθεκτικά. Σε αντίθεση με τα συνηθισμένα αυτοκίνητα, που είναι φτιαγμένα από βαριά υλικά όπως το ατσάλι, τα F1 χρησιμοποιούν υλικά όπως τα ανθρακονήματα.
Αυτό βοηθάει το αυτοκίνητο να είναι ελαφρύτερο, πράγμα που το κάνει πιο γρήγορο! Όσο πιο ελαφρύ είναι το αυτοκίνητο, τόσο πιο εύκολα μπορεί να επιταχύνει και να φτάσει υψηλές ταχύτητες. Επίσης, τα υλικά αυτά είναι πολύ ανθεκτικά, ώστε να προστατεύουν τον οδηγό σε περίπτωση σύγκρουσης.
Φαντάσου ότι παίζεις με μια βαριά πέτρα και με ένα ελαφρύ μπαλάκι. Το μπαλάκι μπορείς να το κινήσεις πιο εύκολα και πιο γρήγορα, επειδή είναι ελαφρύτερο. Το ίδιο συμβαίνει και με τα υλικά στα F1 αυτοκίνητα – η ελαφρότητα βοηθάει να πηγαίνουν πιο γρήγορα!
Κινητήρας και ενέργεια
Ο κινητήρας σε ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο F1 είναι σαν την καρδιά του. Είναι αυτός που δίνει τη δύναμη στο αυτοκίνητο να κινηθεί τόσο γρήγορα. Σε αντίθεση με τους κινητήρες των συνηθισμένων αυτοκινήτων, οι κινητήρες των F1 είναι πολύ δυνατοί και μπορούν να παράγουν πολλή ενέργεια σε πολύ λίγο χρόνο.
Αυτή η ενέργεια είναι σαν “ώθηση” που σπρώχνει το αυτοκίνητο μπροστά με μεγάλη ταχύτητα. Όταν ο οδηγός πατάει το γκάζι, ο κινητήρας χρησιμοποιεί καύσιμο (ενέργεια) για να στείλει δύναμη στους τροχούς. Όσο πιο ισχυρός είναι ο κινητήρας, τόσο πιο γρήγορα μπορεί να επιταχύνει το αυτοκίνητο.
Σκέψου ότι όταν κάνεις ποδήλατο, όσο πιο δυνατά κάνεις πετάλι, τόσο πιο γρήγορα πηγαίνεις. Ο κινητήρας του F1 κάνει κάτι παρόμοιο – δίνει όλη του τη δύναμη για να τρέξει το αυτοκίνητο όσο πιο γρήγορα γίνεται!
Ελαστικά και τριβή
Τα ελαστικά σε ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο F1 είναι πολύ διαφορετικά από αυτά των συνηθισμένων αυτοκινήτων. Έχουν ειδικό σχεδιασμό και υλικά που τους επιτρέπουν να “κολλάνε” καλά στην πίστα. Αυτό το «κόλλημα» ονομάζεται τριβή, και είναι πολύ σημαντικό για τα αγωνιστικά αυτοκίνητα.
Η τριβή βοηθάει το αυτοκίνητο να μην γλιστράει όταν στρίβει σε μεγάλες ταχύτητες. Τα ελαστικά F1 είναι κατασκευασμένα για να ζεσταίνονται γρήγορα, κάτι που τα κάνει να πιάνουν καλύτερα στην επιφάνεια της πίστας. Έτσι, το αυτοκίνητο μπορεί να στρίβει απότομα και να διατηρεί σταθερή ταχύτητα χωρίς να φεύγει εκτός.
Φαντάσου ότι περπατάς με κάλτσες σε λείο πάτωμα: αν τρέξεις, μπορεί να γλιστρήσεις. Αν φορέσεις παπούτσια, έχεις καλύτερο κράτημα και δεν γλιστράς τόσο εύκολα. Κάπως έτσι λειτουργούν και τα ελαστικά των F1 αυτοκινήτων – τους δίνουν την απαραίτητη τριβή για να παραμένουν σταθερά και ασφαλή σε μεγάλες ταχύτητες!
Ας σχεδιάσουμε ένα αυτοκίνητο F1 με το χέρι μας
Χρησιμοποιήστε μολύβι, χαρτί και χρώματα για να σχεδιάσετε ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο. Μπορείτε να βασιστείτε στα παρακάτω σχέδια και να προσθέσετε τα δικά σας χαρακτηριστικά.
