核心概念
工程學
物理學
設計
振動
簡介
你有沒有在汽車駛過坑窪或減速帶時坐車？你可能會感覺到顛簸，在座位上稍微上下晃動，但遠不如汽車沒有懸掛系統時那麼劇烈。嘗試這個工程專案，瞭解懸掛系統如何幫助你獲得更平穩的乘坐體驗！
背景
如果你在光滑平坦的道路上行駛，你可能不會過多考慮，但是當在崎嶇的道路上或越過障礙物時，汽車的懸掛系統非常重要。當汽車駛過較大的顛簸時，它可以幫助保護汽車（和乘客）免受損壞。汽車的框架不是剛性地連線到車輪上的。如果真是這樣，車輪所經歷的每一次顛簸或振動都會直接傳遞到汽車和車內的人身上，從而導致非常不舒服的乘坐體驗。相反，車輪透過彈簧（在拉伸或壓縮時會彈回原始位置的金屬部件）和阻尼器（利用摩擦減緩運動的部件，通常以充滿粘性油的活塞的形式）的組合連線到汽車的其餘部分，阻尼器也稱為減震器。這些部件組合起來有助於吸收和減少道路振動。在這個專案中，你將構建自己的簡單模型汽車，並設計一個懸掛系統，以防止貨物（包裝花生）在汽車駛過顛簸時被丟擲！
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材料 這是一個工程設計專案，這意味著沒有必須使用的確切材料清單。以下列表僅供參考，但您可以隨意替換其他材料。
用於構建簡單汽車的辦公室和工藝材料。（或者，如果您不想從頭開始構建自己的汽車，可以使用中等大小的玩具車。）線上搜尋“氣球動力汽車”或“橡皮筋動力汽車”，您會找到許多設計思路。一般來說，您需要：
用作汽車車輪的物品，例如舊 CD 或塑膠瓶蓋
用作車軸的物品，例如木製烤肉串或鉛筆
用作汽車框架的物品，例如塑膠瓶、紙板管或吸管
用於將部件粘合在一起的膠水或膠帶
可以放在汽車上的小紙板箱
包裝花生
細繩
各種橡皮筋和/或小彈簧（可以透過拆卸圓珠筆獲得彈簧—當然，在徵得同意後。）
吸管或鉛筆
膠帶
剪刀
準備工作
組裝你的車身。（如果你使用玩具車，請跳過此步驟。）
組裝車軸，使其可以旋轉—例如，將木製烤肉串穿過吸管。
將車輪連線到車軸。例如，小心地在塑膠瓶蓋中心戳孔，然後將木製烤肉串穿過孔。
為汽車構建一個框架，並連線車輪和車軸。確保車軸可以自由旋轉，而不會有太大的阻力。
在你的汽車前端繫上一根繩子，以便你可以輕鬆地拉動它。
如果你的小紙板箱有翻蓋，請小心地將其剪掉，使其頂部開啟。
使用膠帶將盒子固定到你的汽車頂部，並將其裝滿包裝花生。
步驟
設定“減速帶”，讓你的汽車駛過。例如，將幾根吸管或鉛筆平行地粘在桌面上，彼此相隔幾英寸。
快速拉動汽車駛過減速帶。會發生什麼？
現在，嘗試為你的汽車設計一個懸掛系統，以防止包裝花生從盒子中掉出來。例如，你可以用橡皮筋懸掛紙板箱。這是工程設計過程真正發揮作用的地方！
構建懸掛系統後，再次嘗試將你的汽車拉過減速帶。嘗試以相同的速度進行。這次會發生什麼？掉出來的包裝花生會更少嗎？
如果你的懸掛系統第一次嘗試沒有成功，請不要灰心！工程設計過程是迭代的，這意味著工程師經常會返回並重新設計、重建和重新測試他們的裝置以改進它們。你可以調整你的設計的許多不同方面。例如：
嘗試更改橡皮筋的型別。如果使用較厚或較薄的橡皮筋，或較長或較短的橡皮筋，會發生什麼？
嘗試更改橡皮筋的鬆緊度。如果盒子鬆散地懸掛在橡皮筋上，或者橡皮筋拉緊，會發生什麼？
嘗試更改汽車不同部分的重量。（重量對振動有很大影響。）例如，如果你在紙板箱上貼上一堆硬幣使其更重，會發生什麼？如果你將硬幣貼在汽車的框架上，會發生什麼？
不斷迭代和調整你的設計。你能否達到沒有包裝花生從盒子中掉出來的程度？
觀察和結果
你會發現，當你將紙板箱直接連線到汽車的框架上時，當你拉動它駛過減速帶時，許多包裝花生會被丟擲盒子。發生這種情況是因為車輪的振動直接傳遞到紙板箱。這就像乘坐沒有懸掛系統的汽車一樣—相當不舒服的乘坐體驗！當你新增懸掛系統時，它可以幫助吸收一些振動，因此紙板箱不會上下彈跳那麼多，並且不會丟擲那麼多包裝花生。但是，可能需要進行一些調整才能使你的懸掛系統正常工作。剛度（橡皮筋或彈簧的粗細/長度/鬆緊度）和物體的重量（例如，新增硬幣）對其對振動的反應有很大影響。真正的工程師會仔細設計汽車的懸掛系統，以最佳化吸收道路上的振動，就像你在這個專案中所做的那樣！
這個專案的靈感來自於 Larry Richards 透過 eGFI 釋出的垃圾滑塊活動。
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