Engineering

Kolejka linowa: dwa samochody balansują na zboczu góry

Porównaj obciążenia pasażerów i zobacz, jak wspólny kabel, silnik trakcyjny i hamowanie regeneracyjne poruszają dwa samochody wzdłuż nachylenia.

Autor: Mykhailo Makarov

Obraz z aplikacji

Co wypróbować

Porównaj moc silnika w obu kierunkach. Ujemna moc elektryczna oznacza, że energia jest zwracana do źródła zasilania.

Model i jego ograniczenia

Dwie masy na nierozciągliwym kablu, ograniczony silnik i wydajność regeneracyjna, prosty tor 28 stopni, brak elastyczności kabla i szczegółowej dynamiki kół.

Równania modułu

Równania
(m_A + m_B) dv/dt = F_motor - (m_A - m_B) g sin(theta) - F_drag
P_shaft = F_motor v

Inne eksperymenty

Wróć do katalogu

Engineering

Koparka krocząca

Pracuj żółtą koparką kroczącą typu pająk na stromej alpejskiej łące w mżawce. Jej korpus jest wypoziomowany na czterech teleskopowych nogach, dwóch stopach z pazurami i dwóch kołach, a wielokąt podparcia między nimi jest narysowany na trawie wraz z pionem ze środka masy: zielony, gdy zapas jest duży, czerwony w pobliżu wywrócenia. Cztery obciążenia stóp są statycznie niewyznaczalne i wynikają z podatności stóp; stopa, która musiałaby ciągnąć, odrywa się. Wykop rów, podnieś pełną łyżkę i obróć ją: praca hydrauliczna co do dżula idzie w wysokość, skrawanie i ciepło zaworów. Na mokrej darni maszyna ześlizguje się przy atan μ = 33° na długo przed wywróceniem. Ustaw się przodem w dół zbocza na twardym gruncie, a siła odspajania przewróci ją przez przednie stopy przy sile ze wzoru zamkniętego, chyba że niższe ciśnienie zaworu przelewowego wcześniej zatrzyma łyżkę. Podnieś nogę: przednia noga od strony zbocza się uwalnia, a nogę od strony doliny maszyna odmawia podnieść, dopóki wysięgnik nie obróci się na drugą stronę.

Engineering

Drabina pożarnicza

Nocą przed płonącym domem wóz strażacki stoi na czterech podporach i podnosi drabinę obrotową do okna na ostatnim piętrze. Cztery teleskopowe przęsła uginają się jak stopniowany wspornik, którego ugięcie ze wzoru zamkniętego zgadza się z całką obciążenia jednostkowego, a drabina jest rysowana wygięta według niego, w powiększeniu. Gdy do kosza wchodzi druga osoba, wierzchołek opada o m g cos θ/k z przeregulowaniem, potem kołysze się z pierwszą częstotliwością giętną sqrt(k/m_eff)/2π, wygasając z dekrementem logarytmicznym 2πζ; podmuch też ją rozkołysze. Zsuń podpory, a stopy dzielą obciążenie coraz nierówniej — przy 1,5 m jedna się odrywa, gdy kosz się kołysze, przy 1,2 m wóz by się przewrócił. Wykres udźwigu daje obciążenie dopuszczalne względem wysięgu, a praca obciążeń jest śledzona w kołysanie i tłumienie.

Engineering

Wodowanie łodzi ratunkowej

Zwolnij zamkniętą łódź ratunkową swobodnego spadania z rufowej pochylni statku zaopatrzeniowego o zmierzchu. Zjeżdża po prowadnicach z tarciem Coulomba i opuszcza je dokładnie z prędkością sqrt(2 g L (sin theta - mu cos theta)), przechyla się dziobem w dół przez krawędź, aż kontakt ją puści, leci po paraboli i spotyka ciemne morze tam, gdzie mówi wzór zamknięty, z prędkością, jaką daje energia. Nurkuje na dwa metry, wypór kadłuba — prawie pięciokrotność jej ciężaru — obraca ją w górę, wynurza się, a śruba odprowadza ją, gdy kołysanie wzdłużne i nurzanie wygasają. Odczytaj obciążenia na fotelach dziobowym, śródokręciowym i rufowym: z większej wysokości łódź wchodzi szybciej i obciąża mocniej, przy stromszej pochylni wchodzi lepiej ustawiona, przegłębienie na rufę obniża krawędź. Każdy dżul jest śledzony w tarcie, opór, uderzenie i wodę.