Kous boul

Fwa sa a, mwen sijere ou fè yon aparèy senp men efikas pou salklas fizik ou. Li pral yon kous boul. Yon lòt avantaj nan konsepsyon tras la se ke li pandye sou miray la san yo pa pran anpil espas epi li toujou pare yo montre eksperyans kous ou. Twa voye boul kòmanse ansanm nan pwen ki sitiye nan menm wotè a. Yon machin kòmanse espesyalman ki fèt ap ede nou ak sa. Voye boul yo pral kouri sou twa chemen diferan.

Aparèy la sanble ak yon tablo ki pandye sou miray la. Twa tib transparan yo kole sou tablo a, tren sou ki voye boul yo ap deplase. Premye foule a se pi kout la epi li gen fòm yon plan regilye ki enkline. Dezyèm lan se yon segman nan yon sèk. Twazyèm foule a gen fòm yon fragman sikloyid. Tout moun konnen ki sa yon sèk ye, men yo pa konnen ki sa li sanble oswa ki kote sikloyid la soti. Kite m fè w sonje ke yon sikloyid se yon koub trase pa yon pwen fiks sou yon sèk, woule san glise nan yon liy dwat.

Ann imajine ke nou mete yon pwen blan sou yon kawotchou bisiklèt epi mande yon moun pou pouse bisiklèt la oswa monte li trè dousman nan yon liy dwat, pandan n ap gade mouvman pwen an. Chemen yon pwen ki tache ak yon otobis pral antoure sikloyid la. Ou pa bezwen fè eksperyans sa a paske nan foto a nou ka deja wè sikloyid la kat ak tout tras yo pou boul yo kouri. Pou yo ka jis nan pwen an kòmanse, nou pral bati yon senp levye kòmanse machin ki pral asire tout twa boul kòmanse respire. Lè w rale levye a, voye boul yo pral frape wout la ansanm.

Anjeneral entwisyon nou an di nou ke boul la ki swiv chemen ki pi dwat la, se sa ki, avyon an enkline, pral pi rapid la ak genyen. Men, ni fizik ni lavi pa senp konsa. Gade pou tèt ou pa bati aparèy eksperimantal sa a. Kiyès ki ta dwe travay? Materyèl. Yon moso rektangilè nan plywood ki mezire 600 pa 400 milimèt oswa yon tablo cork nan yon gwosè menm jan an oswa mwens pase de mèt nan tiyo plastik transparan ak yon dyamèt 10 milimèt, yon fèy aliminyòm 1 milimèt epè, yon fil ak yon dyamèt 2 milimèt. , twa boul ki idantik ki ta dwe deplase lib andedan tib yo. Ou ka sèvi ak voye boul asye ki soti nan yon kote yo kase, piki plon, oswa boul fizi, tou depann de dyamèt anndan tiyo ou. Nou pral pann aparèy nou an sou miray la epi pou sa nou pral bezwen de detantè sou ki nou ka pann foto. Ou ka achte oswa fè manch fil nan men nou ak pwòp men ou.

zouti. Saw, kouto byen file, zam lakòl cho, fè egzèsis, kouto tòl, pens, kreyon, fè egzèsis mato, fè egzèsis, dosye bwa ak yon Dremel, ki fè travay la trè fasil. Baz. Sou papye nou pral trase twa wout vwayaj yo prevwa sou yon echèl 1:1 dapre desen ki nan lèt nou an. Premye a se dwat. Segman nan dezyèm sèk la. Twazyèm wout la se cycloids. Nou ka wè sa nan foto a. Modèl ki kòrèk la nan tren yo bezwen rdesine sou tablo baz la, pou nou Lè sa a, konnen ki kote yo kole tiyo yo ki pral vin tren yo nan voye boul yo.

Pren boul. Tib plastik yo ta dwe transparan, ou ka wè ki jan voye boul nou yo deplase nan yo. Tib plastik se bon mache epi fasil pou achte nan magazen an. Nou pral koupe seksyon ki nesesè nan tiyo, apeprè 600 milimèt, ak Lè sa a, diminye yo yon ti kras, Fitting yo ak Fitting yo nan pwojè ou a.

Track kòmanse sipò. Nan yon blòk an bwa ki mezire 80x140x15 milimèt, fè egzèsis twa twou ak dyamèt tib yo. Twou nan kote nou kole premye tras la, sa vle di. ki dekri egalite, yo dwe scie ak fòm jan yo montre nan foto a. Reyalite a se ke tib la pa pliye nan yon ang dwat epi li manyen fòm nan avyon an otank posib. Tib nan tèt li tou koupe nan ang li fè a. Kole tib korespondan yo nan tout twou sa yo nan blòk la.

Chaje machin. Soti nan yon fèy aliminyòm 1 milimèt epè, koupe de rektang ak dimansyon jan yo montre nan desen an. Nan premye a ak dezyèm nou fè egzèsis twa twou ak yon dyamèt 7 milimèt coaxially nan menm kote ak twou yo te komanse fouye nan blòk an bwa ki fè moute nan kòmansman an nan chemen yo. Twou sa yo pral nich yo kòmanse pou voye boul yo. Fè twou nan dezyèm plak la ak yon dyamèt 12 milimèt. Kole ti moso rektangilè nan fèy metal sou bor ekstèn plak anba a ak sou yo nan plak anlè a ki gen pi piti twou. Ann pran swen aliyman eleman sa yo. Plak santral 45 x 60 mm la dwe anfòm ant plak anwo ak anba epi yo dwe kapab glise pou fèmen epi louvri twou yo. Ti plak kole sou plak anba ak anwo yo pral limite mouvman lateral plak santral la pou li ka deplase agoch ​​ak dwa ak mouvman levye a. Nou fè egzèsis yon twou nan plak sa a, vizib nan desen an, nan ki levye a pral mete.

bra levye. Nou pral pliye li nan fil ak yon dyamèt 2 milimèt. Ou ka jwenn fil la fasil lè w koupe yon longè 150mm nan yon krochi fil. Anjeneral nou resevwa yon hanger konsa ansanm ak rad pwòp nan lave a, epi li vin yon sous ekselan nan fil dwat ak epè pou objektif nou yo. Pliye yon bout fil la nan yon ang dwat nan yon distans 15 milimèt. Lòt bout la ka sekirize lè w mete yon manch an bwa sou li.

Sipò levye. Li fèt ak yon blòk ki mezire 30x30x35 milimèt. Nan sant la nan blòk la nou fè egzèsis yon twou avèg ak yon dyamèt 2 milimèt, nan ki pwent levye a ap travay. Fen. Finalman, nou dwe trape voye boul yo yon jan kanmenm. Chak tras fini ak yon grip. Yo nesesè pou nou pa chèche voye boul nan tout sal la apre chak etap nan jwèt la. Nou pral fè grip la soti nan yon moso 50 mm nan tiyo. Sou yon bò, koupe tib la nan yon ang pou kreye yon miray ki pi long pou boul la frape pou konplete wout la. Nan lòt bout tib la, koupe yon plas nan kote nou pral mete plak valv la. Plak la ap anpeche boul la tonbe soti nan kontwòl nenpòt kote. Nan lòt men an, le pli vit ke nou rale plak la, boul la tèt li pral tonbe nan men nou.

Enstalasyon aparèy la. Nan kwen siperyè a dwat nan tablo a, nan kòmansman an deziyen nan tout chemen, kole blòk an bwa nou an kote nou kole tib yo nan baz la. Cho kole tib yo sou tablo a dapre liy trase yo. Tras sikloidal ki pi lwen sifas dal la sipòte sou longè mitan li pa yon blòk an bwa ki gen 35 milimèt.

Kole plak twou yo nan blòk sipò tras anlè a pou yo anfòm nètman nan twou yo nan blòk bwa a. Nou mete levye a nan twou a nan plak santral la ak youn nan bwat lans la. Nou mete fen levye a nan cha a epi kounye a ou ka make plas kote cha a ta dwe kole sou tablo a. Mekanis la dwe opere nan yon fason ke lè levye a vire sou bò gòch la, tout twou louvri. Make kote ou jwenn ak yon kreyon epi finalman kole sipò a ak lakòl cho.

Plezi. Nou kwoke yon tras kous ak yon enstriman syantifik sou miray la an menm tan. Yo mete boul ki gen menm pwa ak dyamèt nan kote yo kòmanse. Vire levye a deklanche sou bò gòch la ak voye boul yo ap kòmanse deplase ansanm. Èske nou te panse ke boul ki pi rapid pou fini ta se boul ki te vwayaje pi kout 500mm tras la? Entwisyon nou an echwe nou. Sa a se pa ka a isit la. Li se twazyèm nan liy lan fini. Surprenante, se vre.

Pi rapid la se boul la ki deplase sou yon chemen sikloidal, byenke chemen li se 550 milimèt, ak lòt la se youn nan ki deplase sou yon segman nan yon sèk. Ki jan li te rive ke nan pwen an kòmanse tout boul yo te gen menm vitès la? Pou tout boul yo, yo te menm diferans nan enèji potansyèl konvèti nan enèji sinetik. Syans pral di nou ki kote diferans nan tan fini soti.

Li eksplike konpòtman sa a nan voye boul yo pa rezon dinamik. Voye boul yo sijè a sèten fòs, yo rele fòs reyaksyon, ki aji sou voye boul yo soti nan bò a nan tren yo. Eleman orizontal fòs reyaksyon an se, an mwayèn, pi gran pou sikloyid la. Sa lakòz tou pi gwo mwayèn akselerasyon orizontal boul sa a. Li se yon reyalite syantifik ke nan tout koub ki konekte nenpòt de pwen nan swe gravitasyonèl, tan an tonbe nan sikloyid la se pi kout la. Ou ka diskite sou kesyon enteresan sa a nan youn nan leson fizik yo. Petèt sa a pral mete sou kote youn nan paj terib yo.