2010-12-15 2 views
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좋아요. 그래서 기본적인 저울을 시뮬레이트하는 기본적인 활동 (플래시/as3 작업)을 만들어야합니다. 가늠자에가는 모든 목표는 동일한 무게이다.기본 체중계 제작에 필요한 물리학은 무엇입니까?

클래식 계량 저울 (http://www.metalminnie.co.uk/mm1/scales-S1055936773790.JPG)을 상상해보십시오. 우리는 물건을 옆으로 드래그/드롭하고 이에 따라 애니메이션을 만듭니다.

각 측면에 얼마나 많은 물체가 있는지에 따라 비늘에 영향을주는 수학이 필요하지는 않습니다.

제가 찾고있는 건 아마 수평 팔의 회전 각도 일 것입니다. 어떤 포인터? 내가 충분히 수학을 모르기 때문에 나는 더 이상 갈 수 없어

답변

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기본 케이스의 경우 양쪽에 같은 팔이있는 이런 종류의 저울은 무게가 더 크고 한쪽이 떨어지면 동일 할 때 고정되어 있습니다.

어떤 부분에도 마찰이 없으면 피벗 주위의 순간이 문제의 모든 힘에 대한 (수직 x 축 대 수직 거리)의 합이되므로 어느 위치 에든 남아있을 수 있습니다. 여기에는 실제로 두 가지 힘이 있습니다. 두 팔이 동일한 길이이고 두 질량이 평행 한 방향으로 힘을가한다는 사실 때문에 힘 선에서 피벗까지의 수직 거리는 피봇의 각도에 관계없이 동일합니다 무게가지면에 부딪혀 무게를 지탱하기 시작하는 지점에 도달하면 효과적으로 정지 상태를 유지합니다.

동적 시스템을 만들고 신속하게 비늘이 떨어지게하려면 가속도를 조사해야합니다. 목표물에 대한 적절한 모델링 방법을 100 % 확신하지 못했습니다. 첫 번째 생각은 각 질량의 힘이 다른 질량 인 자체 질량이었습니다. 그런 다음 각 질량을 사용할 수 있습니다. 이 힘으로 가속을 풀어 내야합니다. 그러나 이것은 옳지 않습니다. 이것은 각각의 질량에 대해 서로 다른 가속도를 부여 할 것이기 때문입니다. 내가 마지막으로 생각

:

편집 추가 메모를 추가 할 수 ... 그는 피벗의 강성을 명확하게 동일한 두 개의 가속도를 유지하기 위해 추가적인 힘을 제공하지만 정확히에서 해결하는 방법에 난처한 해요 밤, 그리고 누군가 다른 사람이 피벗을 사용하여 언급 한 시나리오가 실제로는 한쪽면을 낮추고 반드시 바닥에 닿지는 않을 것입니다. 그 이유는 위의 지점을 피벗으로하고 아래쪽 두 점을 가중치와 연결 한 정삼각형을 생각하면 피봇 팅은 실제로 한 가중치를 더 가깝게 (더 무거운 것을) 가져오고 한 가중치를 더 멀리 가져옵니다. 더 가벼운 것) 균형을 잡는 순간으로 인해 균형을 회복합니다. 이것은 시원하게 보이지만 훨씬 더 열심히하기 위해 여러면에서 사용하는 더 좋은 모델 일 것입니다. :)

이것이 흥미 롭다면 나는 수학을 알아 내려고 노력할 수 있습니다.

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그래, 방금 우리 상주의 물리학 친구 한테 말했어. 그 사람이 너와 똑같이 말했다. 그쪽에 더 큰 무게가 있다면 한쪽으로 떨어질거야. 무게의 비율. 분명히 '모델'은 사소한 if 문이 아니기 때문에 실제 물리학은 필요하지 않습니다. – hamishtaplin

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fwiw,이 질문을 공개적으로 남겨 두어 누군가가 실제 물리학을 게시 할 수 있도록해도 좋을지도 모릅니다. – hamishtaplin

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나는 다른 사람들이 생각을 넣을 수 있도록 내 대답을 받아들이지 않는 것이 당신보다 더 행복하다. 또한 나는 일정한 양 (나는 생각한다)으로 떨어질 것 같지만 반드시 밑바닥이 아닐 수도있는 상황에 대한 메모를 추가했다. 즉시. 나는 그것을하기 위해 100 % 확실하지 않다. 그러나 나는 그 하나를위한 수학을하지 않았다. – Chris

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아마

F1 * b1 * sinα = F2 * b2 * sinβ 
m1 * g * b1 * sinα = m2 * g * b2 * sinβ 
m1 * sinα = m2 * sinβ 
m1/m2 = sinα/sinβ 
m1/m2 = sinα/cos(90-α) 

β는 F2의 반대편에 있어야하지만이 있어야한다 좋은 시작 지점 ..;)

추신 : 이것은 b1 = b2에만 적용됩니다.

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쿨, 고마워. 나는 그것이 무엇을 의미하는지 모르지만 나는 지금 그것을 이해하려고 시도 할 것입니다 .. – hamishtaplin

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여기를보십시오, 이것이 당신을 도울 수 있습니다 : http://en.wikipedia.org/wiki/Moment_%28physics%29 – BlackBear

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생각합니다. 나는 물리학이나 수학에 대해 아무것도 모른다고 덧붙여 야합니다. 나는 학교에서 로봇을 그리며 소녀들을 바라 보는이 수업에서 대부분의 시간을 보냈다. – hamishtaplin

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나는 계산하지 못하고 (또는 찾기) 위의 수식에 분석 솔루션,하지만 위의 방정식에서 세타에 대한 해결은이 대중 주어진 당신에게 저울의 평형 위치를 줄 것이다있다 각도 φ는 저울의 기하학적 구조에 의해 결정됩니다.

팬 균형을 작동 시키려면 두 개의 팬을 연결하는 막대에서 회전축을 오프셋시켜야합니다. 축이 옵셋되지 않으면 모든 각도에서 m1 = m2 일 때 평형 상태가됩니다. 또는 바가 수직 일 때와 같지 않은 경우.

막대가 평형쪽으로 이동하거나 막대를 평형쪽으로 직접 이동하지만 분석 솔루션을 제외하고는 우적목을 움직이게 할 것인지 확실하지 않은 경우 수치 솔루션이 속임수를 사용합니다. 물론 이것은 약간의 일을 복잡하게합니다.

내가 분석 솔루션을 찾을 수 있다면 난 다시 게시합니다

... 크리스에

확인

, 감사, 최종 솔루션은 다음과 같습니다

세타 = 아크 탄젠트 [황갈색 (파이) * (M1 + m2)/(m1-m2)]

델타 = m2/m1에 대한 phi = pi/8의 모습은 다음과 같습니다. 델타에서

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= 0, 쎄타 = 피; 델타 = 1, 쎄타 = π/2; 델타 = 무한대, 쎄타 -> 파이 - 피

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Uggh ... 위 다이어그램의 방정식에서 phi의 부호가 반대로 표시됩니다. m1 sin (q-j) = m2 sin (q + j)이어야합니다. (여기서 q는 theta이고 j는 phi입니다.) – aepryus

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이것은 제가 생각하고있는 종류의 것입니다. 잠시 시간을내어 단순화 할 수있는 방법을 찾을 수 있는지 알아 봅시다. – Chris

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'sin (A + B) = sinAcosB + SinBCosA'라는 ID와 'cos (A) = cos (-A)'와'sin (A) = -sin (-A)'로 나누고 cos (theta)로 나누면 tan (theta)에 대한 방정식을 m1, m2 및 φ. – Chris