عودة التحدي MakeShift: بطارية السيارة الميتة - 💡 Fix My Ideas

عودة التحدي MakeShift: بطارية السيارة الميتة

عودة التحدي MakeShift: بطارية السيارة الميتة


مؤلف: Ethan Holmes, 2019

لأول خمس سنوات من يصنع:، ركضنا عمودًا في المجلة بعنوان "MakeShift" ، كتبه لي ديفيد زلوتوف ، مؤلف البرنامج التلفزيوني الشهير مكجفر. كما هو الحال مع المعرض ، حيث كان الارتجال في العلوم والهندسة موضوعًا رئيسيًا ، فإن كل نسخة من برنامج "MakeShift" قدمت موقفًا صعبًا ثم تحدت من قرائنا تقديم حلول "مؤقتة". تضمنت التحديات ألغازاً مثل التعامل مع تفشي فيروسي على متن طائرة ، والهرب من هجوم غيبوبة ، وماذا تفعل مع قنبلة موقوتة اكتشفت في مرآب للسيارات تحت الأرض ، وكيفية التواصل مع العالم الخارجي أثناء إغلاق المدرسة الثانوية. لي، يصنع: الموظف بيل ليدويل (الذي قام بتحرير التحديات) ، وكلنا في المجلة كانوا دائماً في مهب بذكاء وذكاء الردود. الناس حقا حصلت عليه.

عند النظر إلى هذه الأعمدة ، قررنا أننا نريد إعادتها لمشاركتها مع التيار يصنع: القراء. في الأعمدة والمقالات الموجزة ، تحدث لي وبيل عن مقياس ذكاء يستحقه MacGyver أطلقا عليه MQ ("MakeShift Quotient"). MQ هي قدرة الفرد على استخدام المعرفة في العلوم والهندسة ، إلى جانب بعض العلكة والأسلاك المنقذة ، لإيجاد حلول عملية للمشاكل أثناء الطيران. نأمل أن تقطع هذه الأعمدة "MakeShift" شوطًا طويلًا نحو زيادة MQ الخاص بك.

بدءًا من اليوم ، سنقوم بإعادة تشغيل أعمدة "MakeShift" كل يوم أربعاء. السيناريو / التحديات والحلول المقدمة والفائزين هنا جميعها معًا. لكن لا تتردد في تحدي نفسك. اقرأ السيناريو والتحدي وقائمة العرض أولاً. اقض بعض الوقت في التفكير في الحلول الممكنة قبل الانتقال إلى أقسام التحليل والتعليق. كما حدث في المنشورات الأصلية ، قمنا بتضمين النصوص الكاملة للحلول المقدمة (المرتبطة في أسفل هذه الصفحة) حتى تتمكن من المضي قدمًا كما تريد. هناك الكثير من المعلومات في هذه المقالات. إذا كنت تريد فقط الانتقال إلى الحلول الفائزة ، فانتقل إلى قسم الملخص. غاريث بروين


لبدء الأمور ، إليك العمود من يصنع: المجلد 01:

بطارية السيارة الميتة

السيناريو

بعد ليلة مريحة من التخييم في الغابات العميقة ، يمكنك العودة إلى سيارتك لتجد أنها لن تبدأ. البطارية منتهية. ترك "شخص ما" أضواء وقوف السيارات بين عشية وضحاها. أنت على بعد 50 ميلاً من أقرب طريق ولديك طعام وماء محدودان. تحاول أن تطلب المساعدة ، لكن هاتفك الخلوي نفد الطاقة وخارج النطاق. من المقرر أن يبدأ الطقس الثلجي في وقت متأخر من المساء. الوضع خطير.

التحدي

قم بإنشاء حل مؤقت لإعادة شحن البطارية وبدء تشغيل السيارة. تتضمن الأدوات والمواد الموجودة تحت تصرفك الكائنات الموجودة في قائمة التوريد أدناه (وكذلك السيارة ومكوناتها). لديك 10 ساعات. بالمناسبة ، لا تعمل السيارة بنظام ناقل الحركة الأوتوماتيكي.

قائمة الدعم

(1) خيمة (2) أكياس النوم Sterno (الموقد والوقود) عدة الإسعافات الأولية (الأسبرين ، الضمادات اللاصقة ، بيروكسيد الهيدروجين) (2) أقلام الرصاص (6) حزمة من الكولا (1) دزينة لايمز (2) تفاح (1) Banana (1) كيس كبير من رقائق البطاطس (2) لترات من المياه المعبأة في زجاجات (1) الهاتف الخلوي (2) مشاعل الطرق مجموعة متنوعة من الأدوات (مفكات البراغي والشدات ، كماشة ، سكين الجيش السويسري Matches Jumper cables


MakeShift 01: التحليل ، والتعليق ، والفائزين بواسطة William Lidwell 13 مايو 2005

المقدمة

تم طرح أول قفاز MakeShift لأسفل لاتخاذ التدبير يصنع: القراء - معضلة مستعصية لفصل القمح الفكري والإبداعي عن القشرة: بطارية سيارة ميتة في منتصف العدم ؛ مهلة زمنية لثماني ساعات قبل بدء الطقس المميت ؛ لا شيء سوى ذكائك ومعدات التخييم والوجبات الخفيفة المتبقية لحل المشكلة. النتيجة؟

يصنع: أجاب القراء التحدي بكل جرأة وحيوية. تم تقديم حلول تتراوح بين الحذافات ذات الدفع الصاروخي وأكوام فولطية لرقائق البطاطس والقرش. فيما يلي تحليل لمشكلة "بطارية السيارة الميتة" التي تتخللها الأفكار والتعليقات من أكثر المساهمات وضوحا للقارئ. ومع ذلك ، في النهاية ، يمكن أن يكون هناك فائزان فقط لكل إصدار - القراء الذين قدموا أكثر الحلول إبداعًا ومعقولة. يتم الإعلان عن هؤلاء MakeShift Masters وغنائمهم الخاصة بحل المشكلات في أسفل هذه الصفحة. نظرًا لوجود الكثير من التقديمات الممتازة ، فقد حصلت أيضًا على حرية إعلان بعض الإشارات المشرفة أيضًا. لا غنيمة بالنسبة لك ، ولكن بعض الاعتراف الرسمي لعملك الاستثنائي. يتم عرض الإدخالات الفائزة والإشارات المشرفة في مجملها (الروابط أدناه) لتوضيح الجميع.

لأولئك منكم الذين قاموا بالتحدي MakeShift دون نجاح ، لا تأكل. على عكس الأشكال المختلفة من IQ ، و EQs ، و GQs التي يقال إنها غير قابلة للتغيير ، فإن العلامة التجارية الخاصة للغاية من العبقرية التي أقدّم عليها العلامة التجارية MQ (لـ MakeShift Quotient) تتقدم بلا شك من خلال دراسة العلوم والهندسة ومن خلال تمارين الإبداع وحل المشكلات. يمكنك البدء في تطوير MQ الخاص بك عن طريق دراسة التحليل التالي. استكشاف وتقييم الأفكار المتنوعة للغاية والمبتكرة المقدمة من زميل يصنع: القراء. اقرأ هذا ، وفكر في الأمر ، وسوف تفكر قريبًا مثل MakeShift Master.

تحليل

هناك طريقتان أساسيتان لهذا التحدي: (1) حل المشكلة بطريقة لا علاقة لها بالمعايير الواضحة للمشكلة ، و (2) بدء تشغيل السيارة بإعادة شحن البطارية.

اختار عدد من القراء النهج غير الواضح. على سبيل المثال ، مساهم في يصنع: اقترح الموقع ما يلي:

... راجع المستلزمات الخاصة بك ، خذ ما هو مطلوب ، ثم خرج سريعًا ، قبل الثلج ، يجب أن يستغرق المشي لمسافة 50 ميلًا حوالي 4 ساعات.

لا الزهر. كما أجبت في التعليق ، يمكن للمشاة السريعة في المتوسط ​​توفير 3 ميل في الساعة على متنها فوق التضاريس الوعرة ، وربما 2 ميل في الساعة. بصرف النظر عن كونهم رياضيين محترفين ، فإن الزوجين العاديين سيكونون محظوظين لجعله في منتصف الطريق قبل حلول الظلام (وهذا على افتراض أنهم لا يضيعون أو يصابون على طول الطريق). مع وجود طقس سيء ، يمكن أن يكون قرار رفعه القرار الأخير. يموت الناس وهم يحاولون الخروج من المتاعب طوال الوقت. تتمثل خطة أفضل بكثير في بناء حريق وانتظار المساعدة ... أو اكتشاف طريقة لإعادة تشغيل السيارة.

أثار عدد من القراء الاعتبارات / المقايضات المتعلقة بكيفية استخدام الإمدادات (وربما هدرها). على سبيل المثال ، قدم C. Holdredge التنبيهات التالية في هذا الصدد (يجب أن أذكر أنه استمر في تقديم حل قوي للمشكلة!):

في السيناريو المعروض ، يكون قضاء الوقت في محاولة تشغيل السيارة هو REAL DUMB. يحتوي هذا الموضوع على نوعين من المأوى ، غابة سهلة للوقود ، نصف دزينة من الطرق لإشعال النار ، وسوف يكون لها مصدر للمياه العذبة على المدى القريب. أي شخص مؤهل ليكون في الغابة على الإطلاق يجب أن يكون قادرًا على البقاء على قيد الحياة لأسابيع في ظل هذه الظروف ، في انتظار الإنقاذ. في العالم الواقعي ، سيكون الموضوع أكثر حكمة لقضاء الوقت في تخزين الأخشاب الجافة ، وإشعال النار ، وإقامة خيمة ، ورؤية رؤيتها من الجو ، وما إلى ذلك. ارتد مع السيارة لتجنب الملل أثناء انتظار الحراس أو CAP لتجد لك والمسافة.

القلق العام هو الصحيح. إذا استهلكت الجهود المبذولة لإعادة تشغيل السيارة موارد غذائية ومياه ثمينة ثم فشلت ، فقد تكون في مأزق. ومع ذلك ، فإن كمية كبيرة من المياه المجمدة سوف تسقط من السماء في غضون ساعات قليلة. يعد الطعام أحد الاعتبارات ، لكن لديك الكثير ويمكن أن تعيش لأسابيع على حصص الإعاشة الخفيفة. لذلك ، على الرغم من أن اقتصاد الموارد يجب أن يكون عامل في المعادلة ، فإن قضاء أيام / أسابيع في الغابة يعد أمرًا لا داعي له من المجازفة أكثر من عدم تطبيق نفسك ومواردك على إعادة تشغيل السيارة - خاصةً إذا كان لديك الذكاء والقدر الكافي للقيام بذلك.

أخيرًا وليس آخرًا في الفئة غير الواضحة ، هناك عروض تقترح إمكانية بدء تشغيل السيارة. كتب ب. ستيوارت:

صرحت يا رفاق "بالمناسبة ، فإن السيارة لديها ناقل حركة أوتوماتيكي - بدء التشغيل لن يعمل." هذا ليس صحيحًا بالضرورة. تقريبا جميع السيارات الأوتوماتيكية من 1930s حتى 70s كان اثنين من مضخات النفط ويمكن أن يكون دفع البداية. كل ما هو مطلوب لبداية الدفع في هذه الطرز الأقدم هو سرعة قليلة لزيادة ضغط الزيت. تستخدم السيارات الأوتوماتيكية لمرسيدس-بنز مضخة زيت ثانوية يقودها عمود الإنتاج. أعتقد أنهم قاموا بالإعلان عن هذه الحقيقة في السبعينيات - يمكنك دفع السيارة عندما يكون لديك بطارية مسطحة بينما لم يكن ذلك ممكنًا في معظم المركبات. في الوقت الحاضر ، مع وجود مضخة واحدة على عمود الإدخال ، لا يوجد ضغط للعمل على براثن ما لم يدير المحرك.

حقيقة أن بدء الدفع قد يكون خيارًا للمركبات الأقدم ذات ناقل الحركة الأوتوماتيكي هو نقطة MQ جيدة. شكرًا لستيوارت وآخرين على رفعها. لسوء الحظ ، لم يتضمن التحدي كما ظهر على الموقع صورة طراز Volvo SUV المتأخر الذي كان في الموضع ، والذي لا يمكن البدء فيه. ماذا يمكنني أن أقول ، للمشتركين ميزة!

لذا ، بافتراض أنه من غير المعقول أن ترفع أو تخرج السيارة ، وأن تفترض أنك تشعر بالراحة في القيام بشيء أكثر من جمع الحطب وانتظار الحراس ، دعنا ننظر إلى النهج رقم 2: بدء تشغيل السيارة عن طريق إعادة شحن البطارية . قبل أن نبدأ في مراجعة استجابات القارئ باستخدام هذا النهج ، سيكون من المفيد مراجعة كيفية عمل البطاريات لفترة وجيزة. (ملاحظة: الكيمياء الكهربائية لبطاريات حمض الرصاص معقدة. ما يلي هو نظرة عامة مبسطة "بحاجة إلى معرفة" لهذا التحدي.)

يتم إنشاء البطارية عندما يتم وضع اثنين من المعادن المختلفة أو قضبان الكربون (تسمى الأقطاب الكهربائية) في وسط موصل بالكهرباء (يسمى بالكهرباء). عصا قرش (الزنك مطلي النحاس) والنيكل (سبائك النيكل / النحاس) في الليمون ، وكان لديك بطارية. ضع سلكًا نحاسيًا وسلكًا من الألمنيوم في وعاء البول ، وكان لديك بطارية. انت وجدت الفكرة.

تتفاعل المعادن المختلفة بمعدلات مختلفة (أي ، إنشاء جسيمات مشحونة) مع المنحل بالكهرباء. هذا يعني أن إلكترودًا واحدًا سيتخلى عن الإلكترونات بمعدل أسرع من الآخر ، مما يخلق عدم توازن توزيع الشحنة في المنحل بالكهرباء. تتحرك أجزاء الإلكتروليت المشحونة من إلكترود إلى آخر (اتجاه إيجابي إلى سلبي) للقضاء على هذا الخلل. عندما تتصل هذه البتات المشحونة بالقطب السالب ، فإنها تتخلى عن إلكتروناتها ، ويتم توليد الكهرباء. عند حدوث ذلك ، تصبح الأقطاب الكهربائية الرصاصية أكثر كيميائيًا ، ويصبح الإلكتروليت أقل نشاطًا ، وينخفض ​​الجهد حتى لا تتمكن البطارية من توفير الجهد اللازم. يؤدي تحفيز المنحل بالكهرباء من خلال شكل ما من المواد المضافة إلى إضافة طاقة كيميائية إلى النظام وقد يوفر زيادة طاقة موجزة للبطارية. تعمل إعادة التيار الكهربائي إلى البطارية على استعادة الفارق الكيميائي بين الأقطاب الكهربائية وإعادة شحن البطارية (هذا لا يعمل مع جميع البطاريات ، ولكنه يعمل مع بطاريات السيارات).

لذلك ، فإن إعادة شحن البطارية ينطوي إما على إيجاد طريقة لتحفيز المنحل بالكهرباء ، أو إيجاد طريقة لتغذية الكهرباء مرة أخرى في البطارية. القراء لديهم أفكار مثيرة للاهتمام في كلتا الحالتين. اقترح J. راسل استخدام الكولا لتحفيز المنحل بالكهرباء:

صب بعض الكولا في البطارية. ابدأ السيارة بعد بضع دقائق. بالطبع ، سيتعين عليك استبدال البطارية لأنك دمرتها ، لكنك ستكون على الأقل على قيد الحياة.

اقترح G. Fetters وسيلة مختلفة من التحفيز الكهربائي:

أخرج البطارية. أخرج السائل من البطارية. الضغط على عشرات الجير في البطارية. شرب الصودا والتبول في البطارية. ملء ما تبقى من البطارية بالماء. انتظر 9 ساعات ثم أعد البطارية.

وشملت الإضافات المقترحة الأخرى اللعاب ، وشرائح البطاطس المالحة ، وأكسيد الهيدروجين. ثلاثة عيوب لهذا النهج الأساسي: (1) على الرغم من أن النظرية سليمة ، إلا أنها لن تعمل في الممارسة العملية لأسباب متنوعة (مثل ، الحصول على النسب الصحيحة) ، (2) إذا جربتها ولم تفعل ذلك العمل ، من المحتمل أن تكون قد أفسدت البطارية وتخلصت من أي فرصة أخرى لبدء تشغيل السيارة ، و (3) تواجه العديد من الإضافات المقترحة خطرًا حقيقيًا بتفجير البطارية. ومع ذلك ، هناك مادة مضافة واحدة تتجنب هذه العيوب ، كما شهد A. Seubert:

... ضع قرصين [من الأسبرين] في كل خلية بطارية وانتظر ما لا يزيد عن ساعة واحدة (يتحد حمض الأسيتيل الساليسيليك مع حمض الكبريتيك للحصول على شحنة أخرى.) يمكنك تحطيم أغلفة الخلية بمفك البراغي حتى في معظم عمليات الصيانة. - بطاريات مجانية ... ثم ستبدأ السيارة مباشرة (استنادًا إلى التجربة الفعلية).

أكد د. هوتل صحة النهج الذي يقول:

أعرف أن هذا الحل يعمل لأنني فعلت ذلك من قبل. حتى هذا اليوم ، أحمل الأسبرين في سيارتي لهذا السبب فقط.

على الرغم من أن هذا يبدو غريباً ، فغالبًا ما يعمل الأسبرين اعتمادًا على درجة تفريغ البطارية.إنها طريقة آمنة إلى حد ما وعادة ما تكون جيدة لتدوير المحرك مرة أخرى. كن حذرًا من أن إضافة الأسبرين سيقصر من عمر البطارية ، حيث سيتفاعل الأسبرين مع حمض الكبريتيك لتكوين حمض الأسيتيك. جيد لزيادة ، ولكنه سيء ​​للأطراف الداخلية للبطارية. على افتراض أنك لم تضف أكثر من زوج من الأسبرين في الخلية ، فلا يجب أن تتسبب في ضرر كبير أو تمنع بذل جهود إضافية إذا فشلت في العمل. لذلك هناك طريقة واحدة آمنة وقابلة للحياة على الأقل للحصول على فرصة معقولة لإعادة تشغيل السيارة من خلال تحفيز المنحل بالكهرباء. جيه. أوبراين اتبع هذا النهج بشكل أكبر ، مع الأخذ في الاعتبار بعض التفاصيل الرئيسية التي قد تكون الفرق بين النجاح والفشل:

صب الكولا على أطراف البطارية والموصلات وامسح أي تآكل باستخدام الضمادات من مجموعة الإسعافات الأولية. كولا جيدة في إزالة التآكل وتنظيف جهات الاتصال سيساعد على الحصول على مزيد من التيار من البطارية. أعد توصيل البطارية.

بعد ذلك ، قم بسحق العديد من الأسبرين من مجموعة الإسعافات الأولية ، ضع المسحوق في البطارية ، وأضف الماء المعبأ إلى البطارية لملئه إلى المستوى المناسب. سوف يتحد حمض الأسيتيل الساليسيليك من الأسبرين مع حمض البطارية ويزيد من شحن البطارية ، وسوف يساعد الماء في استعادة المنحل بالكهرباء في البطارية.

نظرًا لأن الطقس بارد ، فإن آخر شيء نريد القيام به هو تسخين البطارية والمحرك ، وبالتأكيد عدم تركها أكثر برودة. باستخدام موقد ستيرنو ، سخّن الماء في علب الكولا الفارغة وسكب الماء الدافئ على البطارية والمحرك.

أسفرت كولا عن نتائج مختلطة تزيل التآكل من أطراف البطارية ، لكنها بالتأكيد أفضل من لا شيء. سيضمن ضمان اتصالات نظيفة زيادة نقل الطاقة في الدائرة إلى الحد الأقصى. إيقاف المياه ، إذا كان منخفضًا ، فمن المؤكد أنه لن يصب بأذى. يعد تسخين البطارية والمحرك خطوة جيدة إذا كان الجو باردًا للغاية. درجات الحرارة الباردة تقلل بشكل كبير من كفاءة البطارية ، بقدر 50 ٪ عندما تكون درجة الحرارة المحيطة 32 درجة فهرنهايت. تعمل درجات الحرارة الباردة أيضًا على زيادة سماكة زيت المحرك ، مما يزيد من التيار اللازم لكرنك المحرك. يُعد صب الماء الدافئ بحرص على البطارية والمحرك من بين أكثر الطرق أمانًا لتسخين الأشياء - وبالتأكيد أكثر أمانًا من تسخين البطارية والمحرك فوق النار.

بما فيه الكفاية عن تحفيز الشوارد. فيما يتعلق بتغذية التيار الكهربائي مرة أخرى في البطارية ، تم تقديم نهجين أساسيين: (1) إنشاء بطارية جديدة لشحن بطارية السيارة ، و (2) تطوير وسيلة لاستخدام مولد التيار المتردد للسيارة لشحن البطارية.

استطرادا صغيرا لإعداد بعض العلم. تتكون بطارية السيارة النموذجية من 6 خلايا (بطاريات صغيرة أساسًا) ، كل منها ينتج حوالي 2 فولت ليصبح المجموع 12 فولت. تستخدم هذه الخلايا نوعين مختلفين من الرصاص (ثاني أكسيد الرصاص والرصاص الإسفنجي) كأقطاب كهربائية ومحلول حمض الكبريتيك في الماء كالكهارل. ترتبط الخلايا مع بعضها البعض وإلى طرفين ، أحدهما إيجابي والآخر سالب. لبدء تشغيل السيارة في الظروف العادية ، يجب أن تكون البطارية قادرة على تفريغ حوالي 12 فولت عند 200 أمبير.

في حال كنت لا تعرف ، فإن الجهد (المقاس بالفولط) هو القوة التي تدفع الإلكترونات من إلكترود إلى آخر. التيار (يقاس بالأمبير) هو معدل تدفق الإلكترونات بين الأقطاب الكهربائية. على سبيل القياس ، تخيل أنك في قفص الضرب. تشبه القوة التي تستخدمها آلة نصب الكرة في دفع إلكترونات الدفع (الجهد). يشبه عدد الكرات الممهدة لكل وحدة زمنية عدد الإلكترونات التي تتحرك بين نقطتين لكل وحدة زمنية (الحالية). قوة دفع الإلكترونات هي وظيفة من مختلف التفاعلات من الأقطاب الكهربائية في المنحل بالكهرباء. الحالي هو وظيفة هذا التفاعل ومساحة سطح الأقطاب الكهربائية. نظرًا لأن الكثير من التيار مطلوب لبدء تشغيل المحرك ، فإن الأقطاب الكهربائية تصنع في صفائح رقيقة لزيادة مساحة السطح المتاحة للتبرع واستقبال الإلكترونات. أكثر مساحة السطح ، وأكثر الحالية.

حظة أخيرة. قم بتوصيل بطاريات متعددة في السلسلة (أي ، قم بتوصيل أطراف إحدى البطاريات بأطراف شحن معاكسة على أخرى) ويزداد الجهد مع بقاء التيار ثابتًا. قم بتوصيل بطاريات متعددة بشكل متوازٍ (على سبيل المثال ، قم بتوصيل أطراف إحدى البطاريات بأطراف مشحونة بنفس الشحنة على بطارية أخرى) ويضاف التيار لأن الجهد لا يزال ثابتًا.

مع الخروج عن هذا الطريق ، دعونا نلقي نظرة على بعض أفكار البطارية المقدمة. اقترح M. DuPont إنشاء بطارية باستخدام رقائق البطاطس / الجير / الصودا بالكهرباء والأقطاب المصنوعة من علب الألمنيوم والمشابك النحاسية من كابلات الطائر. مخططها ملون مثل الإجراء المقترح لإنشائه:

اكرع ثمانية أوقية سائلة من الماء. فلدي البقاء رطب. استخدم السكين لقطع الجزء العلوي من زجاجة المياه بعناية ، بحيث يكون الجزء العلوي عريضًا بدرجة كافية للانزلاق في عبوتين من الصودا ، ويقف جنبًا إلى جنب. تأكد من الاحتفاظ بأكبر قدر ممكن من الماء في الحاوية. أكل رقائق البطاطس اثنين من الحظ. قم بسحق رقائق البطاطا المتبقية في حقيبتها ، ثم قم بتفريغها في زجاجة الماء. حرك مع مفك البراغي. أكل الموز. لا معنى لذلك ترك انخفاض نسبة السكر في دمك ، إذا كان الجو باردًا. ضغط عصير دزينة من الكلس في زجاجة الماء. اشرب علبة كولا ، واسكب علبة كولا ثانية في زجاجة الماء. لا مانع إذا كان يفيض. ثم استخدم السكين (أو ملفه ، أو صخرة) لكشط ما لا يقل عن نصف الطلاء قبالة العلبتين. قم بتوسيع الفتحات الموجودة على أسطح العلبتين الصودا الفارغتين بعناية ، بحيث يمكن تثبيت العلب معًا بإحكام من الخلف إلى الخلف باستخدام كابل الطائر. قم بقص مقطع مع كبل توصيل BLACK. لدغة تفاحة. ط ط ط. امضغ وابلع. اذهب إلى السيارة وأطفئ أو افصل كل الملحقات: الراديو ، المروحة ، المدفأة ، المصابيح الأمامية (duh) ، المصابيح الداخلية ، وأي شيء متصل بالشحن (الهاتف الخليوي ، على سبيل المثال). أيضًا ، أدر الإشعال إلى وضع إيقاف التشغيل وجيب المفاتيح. هذا لا شيء يمتص الطاقة عندما تحاول البدء في وقت لاحق. افصل أطراف بطارية السيارة عن كابلات السيارة. باستخدام السكين (أو الملف ، أو الصخور) ، كشط أي بندقية / تآكل من أطراف بطارية السيارة. لا تلمس أي جزء من السيارة أثناء القيام بذلك ، والوقوف على اثنين من أكياس النوم DRY المطوية ، لعزل نفسك عن طريق الخطأ بطرد بطارية السيارة وتهز نفسك. فقط لأنه لا يمكن أن يبدأ سيارتك لا يعني أنه لا يمكن أن يوقف قلبك. كن حذرا. قم بقص الطرف الحر لكابل العبور الأسود على الطرف الإيجابي ("في") لبطارية السيارة. قم بقص الطرف الأقرب لكبل العبور الأحمر إلى الطرف السالب ("للخارج") من بطارية السيارة. اغمس الطرف الآخر من كابل الطائر الأحمر في زجاجة الماء. ضعه حتى يتم غمسه في الزجاجة ، مغمورًا بالكامل ، ولكن لا يمر بعيدًا عن سطح الماء. يمكنك إحضار زجاجة الماء لقبول الكبل ، إذا كان ذلك يساعد على إبقائه معلقًا في مكانه.

الشكل 1. بطارية ملح الجير لـ M. DuPont

فكرة إنشاء بطارية كهذه لإعادة شحن بطارية السيارة تبدو سليمة بما يكفي (وإذا لم تنجح هذه البطارية ، يمكنك دائمًا شرب المنحل بالكهرباء!). والسؤال هو ما إذا كانت بطارية مؤقتة يمكن أن تولد ما يكفي من الجهد والحالية لشحن بطارية السيارة في ثماني ساعات؟ الجهد ، لا شك. متداولة مشكوك فيه. س. كاهيل تناول القضية الحالية في حل الخلية الرطبة:

لن توفر الخلايا الرطبة [4] نفسها تيارًا فوريًا كافيًا لبدء تشغيل السيارة ، لذلك يجب استخدامها لإعادة شحن بطارية السيارة على مدار عدة ساعات. يمكن بعد ذلك استخدام بطارية السيارة لتوصيل أمبير التحريك البارد لبدء تشغيل السيارة (نأمل) لبضع ثوان. يجب أن نطور إمكانات كافية "لتقليل" كبريتات الرصاص مرة أخرى إلى بيروكسيد الرصاص والرصاص ، وهو رد الفعل الذي يعمل على تشغيل بطارية السيارة. تحتاج الخلايا الست في خلية حمض الرصاص إلى إجمالي إمكانات تتجاوز 6 * 2.12 فولت ، أو 12.72 فولت من أجل إعادة الشحن.

S. Cahill's Cell Cell

يمكن لهذه الأنواع من البطاريات توليد مللي أمبير من التيار فقط. ومع ذلك ، إذا تمكنت من توليد جهد كافي على مدار فترة زمنية كافية ، فسوف تعيد شحن البطارية. كما يلاحظ كاهيل ، سوف يستغرق حوالي 13 فولت للتغلب على المقاومة الداخلية للبطارية. لذا ، فإن قابلية هذا النهج تعتمد فعليًا على مستوى تفريغ البطارية ومقدار الوقت اللازم لإعادة شحن البطارية. إذا لم يتم تفريغ بطارية السيارة بشكل كبير ، فإن درجة الحرارة المحيطة ليست باردة جدًا ، وتكون البطارية المؤقتة قادرة على توليد أكثر من 13 فولتًا لمدة 8 ساعات - وقد تعمل! اقترح N. Kondrick تكوينًا مختلفًا للبطارية يستحق النظر - يُعرف باسم كومة فلطية:

... احصل على المياه الخاصة بك وقطع زاوية قبالة إبريق وتقليمها لأسفل بحيث تكون كبيرة بما يكفي لتناسب كل ما تبذلونه من النحاس [من الكابلات العبور] والألومنيوم [من علب الكولا] ، والقماش وكذلك بعض السائل ولا تزال قادرة على الاستمرار بعض السائل.

الآن كومة جميع النحاس والألومنيوم والقماش معا في نمط النحاس / القماش / الألومنيوم - تأكد من عدم وجود سد للمعادن عبر القماش وعدم سد القماش.

استخدم زوجين من الضمادات اللاصقة لتوصيل أحد طرفي كل سلك بنهايات المكدس (السلك الأحمر إلى النهاية النحاسية والسلك الأسود في نهاية الألومنيوم).

عصا المكدس كله في وعاء من البلاستيك الخاص بك (الزاوية من إبريق الماء). قد ترغب في القيام بذلك بشكل جانبي حتى تتمكن بسهولة من تغطية كل شيء بالسائل.

اضغط على الليمون في وعاء بلاستيكي حتى تغطي العصائر مجموعتك.

N. Kondrick’s Voltaic Pile

في هذا الكومة الفولتية ، تشكل كل طبقة من الألومنيوم / القماش / النحاس خلية. الكومة الفولتية المقترحة هي في الأساس ثماني خلايا متتالية. الطبقات النحاسية والألمنيوم هي الأقطاب الكهربائية ، والقماش المنقوع بالعصير هو المنحل بالكهرباء. نظرًا لأن هذه الخلايا في تكوين سلسلة ، يضاف جهدها والتيار ثابت. من المشكوك فيه أن كومة فولطية من هذا الطول يمكن أن تولد الجهد المطلوب ، على الرغم من أنه يمكن تمديد الكومة باستخدام عملات معدنية مختلفة ومواد أخرى تم انتشالها من الإمدادات. سيكون التيار اسميًا ، لكن يجب أن تكون قادرًا على إخراج بضع فولت منه. ربط ما يكفي منهم معًا ولديك رصاصة ، على افتراض أن لديك وقتًا كافيًا.

إنشاء بطاريات لإعادة شحن بطارية السيارة يستفيد من الطاقة الكيميائية. هناك طريقة أخرى تتمثل في استخدام الطاقة الميكانيكية لإعادة شحن البطارية. P. Salkie لخص "لحظة يوريكا" ومشكلة هذا النهج بشكل جيد:

... دعونا نفكر في أحد أكثر محولات الطاقة الكيميائية موثوقية وفعالة وثبتة والأغراض العامة إلى طاقة كهربائية على الإطلاق على هذا الكوكب - محرك الاحتراق الداخلي المرتبط بنوع من المولدات! وكنت ذكياً بدرجة كافية لإحضار محرك احتراق داخلي معك! مجموع عبقرية!

آه أجل. هذه هي المشكلة ، لا - لا يمكن أن تبدأ الشيء الملعون. لذلك ، دعونا نفكر في أحد أكثر محولات yadayada الموثوقة والفعالة. نعم ، أنت (والشخص الذي يبحث عنك في الخناجر) محولات موثوقة وفعالة لمركبات الأغذية العضوية إلى طاقة ميكانيكية. لذلك ، أكل تلك الفاكهة ، وشرب بعض الكولا ، ودعونا نبدأ العمل! أولاً ، سنحتاج إلى التوصل إلى طريقة لتوليد الكهرباء من الطاقة الميكانيكية. لحسن الحظ ، كنت معبأة على طول نظام مولد معك في الرحلة! ماذا؟ ألم تر ذلك في قائمة المعدات؟ حسنًا ، كل شيء على مايرام - السيارة مضمونة للحصول على مولد كهربائي. إنه مرتبط بشكل ملائم بنظام تنظيم الجهد (الذي يضمن عدم تجاوز البطارية أو تفجير الراديو) بل إنه متصل بالفعل من أجلنا! كل ما علينا فعله هو تحويله. كثير. جهنم كله الكثير. مجرد كمية مذهلة من الكثير.

كما يشير Salkie ، فإن المولد يجلس هناك بانتظار استخدامه. تكمن المشكلة الرئيسية في استخدام المولد في إيجاد وسيلة لتدويرها بسرعة كافية لتوليد الطاقة اللازمة لإعادة شحن البطارية. قليلا عن المولدات الحديثة: المولدات تولد الكهرباء عن طريق لف لفائف النحاس المشحونة (وتسمى "الدوار" أو "ملف المجال") داخل لفائف النحاس ثابتة أخرى (تسمى "الجزء الثابت"). يمتد الحقل الكهرومغناطيسي الذي تم إنشاؤه بواسطة ملف حقل الغزل إلى الجزء الثابت ، ويسحب الإلكترونات حول ملف الجزء الثابت: الكهرباء. نظرًا لعدم وجود مغناطيس في المولد ، فإنك تحتاج إلى بعض بدء التشغيل لتوليد مجال مغناطيسي أولي في ملف الحقل. يمكن أن يأتي تيار البدء هذا من بطارية السيارة أو من مصدر طاقة خارجي آخر. بمجرد قيام ملف الحقل بإنشاء حقل مغناطيسي ، ستحتاج بعد ذلك إلى تدويره بمعدل لا يقل عن 1000 دورة في الدقيقة أو ندى - 2000 دورة في الدقيقة لإعادة الشحن عند أقصى 14 فولت. الجهد الكلي الناتج من المولد هو وظيفة لقوة المجال المغناطيسي وسرعة الدوران. تم اقتراح مجموعة متنوعة من الحلول لتحقيق ذلك. قدم R. Bohn طريقة مبتكرة لمعالجة هذه المشكلة:

تأكد من أن أضواء وقوف السيارات مغلقة. أكل الموز (سوف تحتاج إلى الطاقة!) إزالة المولد من السيارة باستخدام الأدوات. تركيب المولد على الوفير. استبدل عجلة الحزام الصغيرة على المولد بعجلة الحزام الأكبر من المحرك. قم بتوصيل الإطارات الاحتياطية بعجلة الحزام الأكبر (نحن نبني دولاب الموازنة هنا). قم بتوصيل المولد بالبطارية باستخدام كبلات التوصيل (POLARITY MATTERS!). خذ استراحة. اشرب الكولا مع بعض عصير الليمون ... ابدأ في تدوير الإطارات الاحتياطية. هذا يجب أن يحول المولد وشحن البطارية. بعد عدة ساعات تحقق من البطارية عن طريق تشغيل المصابيح الأمامية. يجب أن يلمعوا بشكل مشرق عندما يتم شحن البطارية. تحويلها مرة أخرى! انزع الإطارات الاحتياطية وأعدها إلى السيارة. أعد إرفاق عجلة الحزام الصغير بالمولد. أعد المولد وعجلة الحزام الكبيرة والحزام إلى المحرك. هل لديك الكولا آخر وعبر أصابعك. ابدأ السيارة واتجه إلى المنزل.

ملاحظة زوجتي تصر على أن الحل المناسب يجب أن يشمل الموز.

يعد استخدام الإطارات الاحتياطية كحافة حذافة وسيلة ممتازة للحصول على أكبر عدد من الدورات لكل وحدة زمنية بأقل قدر من الطاقة. إذا أمكنك الحفاظ على معدل دوران ثورة واحدة في الثانية (على سبيل المثال ، 60 دورة في الدقيقة) بإطار احتياطي 30 بوصة ، فيمكنك توليد 1800 دورة في الدقيقة تقريبًا. محرج. لسوء الحظ ، لم يتم شحن ملف الحقل في هذا الحل ، لذلك لن يتم توليد الكهرباء. لا تعليق بخصوص الموز! جاسبارو اشتعلت تفاصيل الملف الميداني وحتى وضع خطط لمصدر طاقة احتياطية:

تطبيق الحقل الحالي. قم بتوصيل السلك الحر من المصباح [المستخرج من الجذع ومتصل بالمولد] بالبطارية. إذا كنت محظوظًا ، فسوف يضيء المصباح ، مما يشير إلى وجود تيار في ملف الحقل الخاص بالمولد. غالبًا ما تستعيد بطاريات الرصاص الحمضية بعض شحنتها بعد تفريغها بعمق إذا ما تركت لتجلس لفترة من الوقت. الاحترار لهم يساعد. إذا لم يكن المصباح مضيئًا ، فعليك الانتقال إلى المصدر الحالي لحقل النسخ الاحتياطي ، وهو بطارية الهاتف المحمول المنضب. الهاتف المحمول ذكي بما فيه الكفاية بحيث لن تفريغ البطارية أدناه حوالي 3V. لذلك يجب ترك شحنة كافية لتشغيل حقل المولد الحالي لبضع ثوانٍ (انظر حول قسم المولد). استخدم الضمادات اللاصقة لشرائط الأسلاك على بطارية الهاتف المحمول حسب الضرورة.

أخيرًا ، اقترح S. Curl طريقة للوصول إلى لب مشكلة RPM المولد التي من شأنها أن تجعل MacGyver فخورة:

باستخدام الأدوات المتوفرة ، أزل مولد التيار المتردد للسيارة وأدخلها في جانب المصد حيث يمكن للعمود أن يبرز .... إذا لم تصل الأسلاك ، فإنني أمدها مع لاعبيها. ثم قمت بتركيب قطع الغيار على المولد بمزيج من رموش الأسلاك من كبلات التوصيل ومعجون لاصق ذكي من الفاكهة المهروسة مع ضمادات لاصقة. يتم استخدام المزيد من هذا المعجون والضمادات لتركيب مشاعل الطريق على الإطار. في هذه الأثناء ، قام رفيقتي بنحت التفاح لإنشاء فتحات صاروخية محشورة الآن على مشاعل وأطوال الشاش المرفق. من ناحية ، يتم تدوير العجلة في أسرع وقت ممكن ، وفي تلك اللحظة التي تبلغ فيها ذروة السرعة ، تضاء الصمامات وتطلق الصواريخ. يوفر التعزيز الإضافي توليد الطاقة الذروة ، والذي يتم تطبيقه عند بدء تشغيل السيارة ، ونذهب بعيدًا !! ولهذا السبب أنا نحات وليس ميكانيكي!

ملخص

نظرًا لأن هذا الإدخال صعب للغاية ، فسوف أعتبره بمثابة إغلاق. فيما يلي ملخص أفكاري حول التحدي. الأسبرين هو الحل الأسهل. إذا نجحت ، فقد خرجت من المربى في غضون 30 دقيقة ، ولا توجد مشكلة. إذا لم تنجح هذه الخطوة ، فعندئذٍ الخطة "ب". إنني متشكك في جدوى إنشاء بطارية لتعطيل شحن بطارية السيارة بالنظر إلى الوقت والظروف. حتى لو كان لديك فهم خارق للكيمياء الكهربية (وهو ما يفعله بعضكم بوضوح!) ، فإن الحصول على النسب الكهربية بشكل صحيح وكل شيء يتم ربطه في بيئة قاسية ليس مهمة تافهة. يمكن أن يحدث خطأ كبير ، وليس هناك الكثير من الوقت للتعبير عنه. لذلك ، فإن أفضل خطة ب هي المولد. اقلب المولد بسرعة كافية وسوف يعيد شحن البطارية. إذا لم تبدأ السيارة ، فقم بتشغيلها أكثر. بسيطة نسبيا وموثوق بها. الخطر الوحيد لهذا النهج هو إتلاف المولد أو الأحزمة في العملية بطريق الخطأ - لذا كن حذرًا! العوامل العامة التي يجب مراعاتها بالنسبة لجميع الحلول: تأثيرات درجة الحرارة على البطارية والمحرك ، ونوعية التوصيلات في دائرة بطارية السيارة ، ومستويات المياه في البطارية ، والقوة الحمضية للكهارل ، والحد الأدنى من الدورات في الدقيقة اللازمة لإنشاء V / C من المولد ، والتنفيذ الوقت الذي يتطلبه النهج ، والقدرة على اختبار التقدم وتوليف النهج الخاص بك ، والبساطة ، والقدرة على التراجع أو تجربة الأساليب البديلة إذا فشلت ، واستهلاك الموارد اللازمة للبقاء ، وخطط الطوارئ ، والسلامة.

الفائزين

أود أن أشكر كل من قدم حلولًا للتحدي MakeShift 01. كان هناك العديد من التقديمات الممتازة ، ولم يكن اختيار فائزين من الدفعة مهمة سهلة. للرجوع إليها مستقبلاً ، لعب مستوى التفصيل المقدم في التقديمات دورًا رئيسيًا في عملية الاختيار. هكذا ، كما اعتاد معلم مدرستك الثانوية أن يقول ، "أظهر عملك!"

يحصل الفائزون على جائزة فريدة من نوعها يصنع: تي شيرت للاحتفال وإظهار علامتك التجارية الفريدة من العبقرية ؛ وأداة MakeShift Master المثالية - SWISSMEMORY USB Victorinox بسعة 512 ميجابايت - مفيدة أيضًا في المشي لمسافات طويلة والقرصنة. مع هذه الجوائز و MQs عالية بشكل مخيف لدينا ، ونحن في يصنع: نتوقع أشياء عظيمة. انطلق واحل مشاكل العالم!

دون مزيد من اللغط ، فإن الفائزين في تحدي MakeShift 01 الافتتاحي هم:

MakeShift Master: الأكثر منطقية: Joe O’Brien MakeShift Master: الأكثر إبداعًا: Jim Gasbarro

"اليساندرو فولتا" ذكر الشرفاء: شون كاهيل "No Stone Left Unturned" Honorable تذكر: ميلاني دوبونت "روب جولدبيرج" تقدير الشرف: فيل سالكي

تهانينا لاثنين من رواد MakeShift الافتتاحيين والإشادة الشرفاء (تصفيق ... تقديمات ... الركوع). أظهر جميعهم قدرة رائعة على التفكير بشكل خلاق ، وتطبيق المعرفة النظرية والعملية ، والتواصل مع حلولهم بطريقة ممتعة وفعالة. أشجع جميع القراء على دراسة هذه المشاركات الفائزة ؛ سيؤدي ذلك إلى تحسين MQs الخاص بك وإعدادك لمواجهة التحدي MakeShift المقبل. حتى ذلك الحين ، صنع سعيد!



قد تكون مهتمة

تقديم: روبوت البناء: روبوت جولة المتابعة

تقديم: روبوت البناء: روبوت جولة المتابعة


كيف ل: قميص كشكش واحد

كيف ل: قميص كشكش واحد


أفكار المطبخ

أفكار المطبخ


مذهلة نماذج زهرة الزجاج واقعية في هارفارد

مذهلة نماذج زهرة الزجاج واقعية في هارفارد