Engineering
Mechanizm maltański
Porównaj cztery i sześć rowków i zwiększ prędkość napędu: jeden obrót korby daje jeden skok, w czasie postoju łuk ryglujący trzyma koło, a największe przyspieszenie koła rośnie z kwadratem prędkości.
Co się dzieje
Korba z jednym palcem obraca się równomiernie. Za każdym razem, gdy palec wchodzi w rowek, obraca koło o jedną podziałkę, 360°/n, a między skokami łuk ryglujący trzyma koło nieruchomo. Palec wchodzi w rowki i wychodzi z nich promieniowo, więc koło rusza i staje bez skoku prędkości, ale jego przyspieszenie skacze przy wejściu i osiąga maksimum w trakcie skoku. Porównaj 4, 5, 6 i 8 rowków: przy większej liczbie rowków każdy skok jest mniejszy i zajmuje większą część obrotu korby, więc ruch jest łagodniejszy, a postój krótszy. Podwój prędkość, a największe przyspieszenie wzrośnie czterokrotnie, a wraz z nim bezwładnościowa część siły na palcu; cięższe koło lub moment obciążenia zwiększa siłę na palcu, a w czasie postoju moment obciążenia przenosi rygiel.
Model: sztywna korba i koło; palec to więź punkt w rowku na rowku, w który wszedł, rygiel trzyma koło, gdy palec jest na zewnątrz; silnik utrzymuje prędkość do granicy momentu, moment obciążenia jest stały. Bez tarcia, luzu i uderzenia przy wejściu.
Co wypróbować
Porównaj liczby rowków i zwiększaj prędkość; obserwuj przyspieszenie koła i siłę na palcu.
Równania modułu
Równania λ = r/C = sin(π/n) tan ψ = λ sin φ / (1 − λ cos φ), |φ| ≤ π/2 − π/n Δψ = 2π/n, Δφ = π − 2π/n ε = d²ψ/dt² ∝ ω²
