Механический маятник
Маятник взят отсюда:
https://akostina76.ucoz.ru/blog/2022-01-03-7422
Только я его немного сжала, чтобы он не выглядел так громоздко:
Стальная штуковина полуметровой длины, шарниром закреплённая сверху. Ещё задана скорость нижней точки в начальный момент времени.
Всё там вычисляется, анимация запускается. Прервать её, кстати, можно по Esc. Но меня интересует график перемещения нижней точки, т.е конкретного узла. Добывается это всё в графиках:
Задаются интересующие перемещения и номер узла:
И получается такой график:
… т.е нижняя точка при колебаниях уезжает на 7 мм вправо и влево. За 5 секунд было чуть больше 4 волн колебаний.
Важно то, что железке не объясняли, с какой частотой колебаться. Её просто толкнули. А частоту она уже сама выбрала.
Хочу другую частоту. Проще всего в этой механической системе поменять планету, т.е задать силу притяжения Земли ни 9.81, а например 4. Частота изменится, но это слишком просто и не очень жизненно.
А прицеплю снизу груз:
В результате у меня получилась другая железка, с другими механическими параметрами. Потому ей вполне естественно выбрать другую частоту колебаний, так оно и есть:
… хотя изменения небольшие.
Сила трения у меня не учитывается, потому колебания не затухают. В реальности они, конечно затухающие, но с этим научились бороться, например, в механических часах:
https://m-gen.ru/raznoe-2/princip-raboty-mayatnika-v-chasax-vse-o-mayatnikovyx-chasax-magazin-chasov-sekunda.html
Штуковина над колесом называется анкером. Когда маятник отклонён влево, анкер, с одной стороны, в положении, позволяющем колесу крутиться, а с другой колесо толкает через него маятник. К колесу прицеплена гиря, которая и вращает колесо, когда оно не заблокировано:
Со временем эта гиря опускалась вниз:
… и её надо подтягивать за цепь вверх.
|