Engineering
Prostowód Watta
Rozkołysz lewą dźwignię i obserwuj pisak w środku łącznika: w zakresie ±15° odchyla się od prostej narysowanej przy linijce najwyżej o ułamek milimetra, a potem zakręca w bok. Przesuń podporę lub zmień pręty i porównaj tor; pchnij w poprzek prostej i zobacz, że silnik czuje nacisk tylko z dala od środka.
Co się dzieje
Dwie dźwignie o długości 0,7 m obracają się na nieruchomych podporach i są skierowane ku sobie; łącznik o długości 0,35 m spina ich końce. Pisak w punkcie środkowym M łącznika porusza się niemal dokładnie po prostej, w poprzek dźwigni: przy lewej dźwigni ustawionej na 10° przebył 122 mm wzdłuż prostej i odchyla się od niej o 0,06 mm, przy 20° – 245 mm i 2,1 mm, a dalej tor zakręca w bok. Zamknięty łańcuch blokuje się tam, gdzie łącznik ustawia się w jednej linii z prawą dźwignią, tutaj przy +29,3° i −57,4°; serwonapęd zatrzymuje się 2° wcześniej. Nic nie prowadzi M wzdłuż prostej – jego tor to po prostu to, na co pozwalają mu cztery przeguby.
Pchnij w punkcie M w poprzek prostej. Gdy dźwignie są poziome, przenoszą nacisk wprost na podpory, po połowie na każdą, a silnik nic nie czuje; przy 15° musi utrzymać moment F·∂M_u/∂θ₁, 0,91 N·m przy 100 N. Przesuń prawą podporę o 2 cm, a prosta przechyli się i wygnie: 2,4 mm w zakresie ±20°.
Model: sztywne dźwignie i łącznik na czterech przegubach obrotowych, rozwiązywanych łącznie w każdym kroku; serwonapęd z ograniczeniem momentu napędza przegub lewej dźwigni. Bez tarcia i sprężystości.
Co wypróbować
Rozkołysz dźwignię w zakresie ±20° i odczytaj odchylenie. Potem zatrzymaj dźwignię w pobliżu 15° i pchnij w poprzek prostej: pojawi się moment silnika.
Równania modułu
Równania A = P₁ + a·e(θ₁), B = P₂ − a·e(θ₂), |A − B| = c M = (A + B)/2 τ = −F·∂M_u/∂θ₁ F₁ = F₂ = F/2 (θ₁ = 0)
