Engineering
Yugo escocés
Mueva un yugo escocés y un mecanismo biela-manivela con la misma manivela: carreras iguales, pero solo el yugo se mueve como un coseno puro. Acorte la biela y verá crecer la diferencia; cargue las salidas y compare el par en la manivela.
Qué ocurre
Un cigüeñal mueve dos salidas. Delante, el muñón de la manivela lleva un bloque que desliza en una ranura recta del yugo: x₁ = r cos θ, un movimiento armónico puro. Detrás, la misma manivela mueve un deslizador mediante una biela de longitud l: x₂ = r cos θ + √(l² − r² sin²θ), desplazado y deformado por el balanceo de la biela. Las dos carreras valen 2r. Los índices sobre la escala común muestran las dos posiciones, x₂ medida desde l; su diferencia crece cuanto más corta es la biela en comparación con la manivela. Añada rozamiento en la guía del yugo o del deslizador y compare el par en la manivela y la fuerza lateral sobre el bloque en la ranura.
Modelo: piezas rígidas unidas por articulaciones y guías ideales; el rozamiento de la guía es una fuerza limitada contra el movimiento; el motor mantiene su velocidad hasta su par máximo. Sin holgura ni rozamiento en las articulaciones y en la ranura.
Qué probar
Compare los dos índices sobre la escala común; después acorte la biela y repita.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones x₁ = r cos θ x₂ = r cos θ + √(l² − r² sin²θ) x₂ − l − x₁ ≈ −r² sin²θ / (2l)
