Engineering
Krzywka i popychacz ze sprężyną
Porównaj trzy gładkie prawa wzniosu i zwiększaj prędkość, aż rolka oderwie się od krzywki; potem usztywnij sprężynę, aż styk wróci. Styk może tylko pchać, więc oderwanie jest obliczane, a nie rysowane.
Co się dzieje
Krzywka tarczowa obraca się pod popychaczem rolkowym, który sprężyna dociska w dół. Zarys krzywki wynika z programu wzniosu: wznios na 140°, postój 40° u góry, powrót na 140°, spoczynek. Trzy prawa dają ten sam wznios przy różnych przyspieszeniach: harmoniczne (jego przyspieszenie skacze na początku i końcu każdego ruchu), cykloidalne i wielomian 3-4-5. Styk może tylko pchać. Tam, gdzie program każe popychaczowi hamować szybciej, niż sprężyna i grawitacja mogą go ściągnąć, rolka odrywa się od krzywki: poniżej prędkości krytycznej ωc pozostaje w styku, powyżej podskakuje i opada z uderzeniem. Przyciskami ustaw prędkość tuż poniżej i tuż powyżej ωc, potem usztywnij sprężynę lub zwiększ napięcie wstępne i obserwuj powrót styku. Największy podskok jest pamiętany do następnego startu.
Model: sztywna krzywka i popychacz; jednostronny styk na torze środka rolki; liniowa sprężyna, opcjonalny tłumik wiskotyczny na trzonku i grawitacja. Silnik utrzymuje prędkość krzywki do granicy momentu. Bez poślizgu rolki, odkształcenia styku i odbicia.
Co wypróbować
Użyj dwóch przycisków ωc, by pracować po obu stronach prędkości krytycznej; potem usztywnij sprężynę, aż rolka zostanie na krzywce.
Równania modułu
Równania a = ω²·d²s/dφ² N = m(a + g) + F₀ + k·y ≥ 0 ωc² = min (F₀ + k·s + m·g) / (−m·d²s/dφ²)
