İki dişliyle hız ve tork deneyi

Küçük bir kolu üç kez çevirdiğinizde yanındaki büyük çark neden yalnızca bir tur atar? Kilitlenen her diş, komşu çarkta bir diş ilerletir. Kaç tur çıktığını bulmak için önce kolun hangi çarka bağlı olduğuna bakın.

Çevirmeden önce tahmin edin

Bir yetişkin, yaşa uygun bir yapı setindeki 8 ve 24 dişli iki çarkı sabit bir tabana taksın. İki mil de rahat dönmeli. Motor kullanmayın. Parmakları çarkların birleştiği yerden uzak tutarak yalnızca koldan çevirin. Çocuk gözlemci olabilir. Her çarka dışarıdan görülen bir başlangıç noktası çizin.

İlk satırı deneyin. Kolu her tam turda durdurup büyük çarktaki noktanın yerini kâğıda çizin. Birinci durakta çemberin üçte birini, ikinci durakta üçte ikisini geçmiş olmalı. Sonra kolun yerini değiştirip ikinci satıra geçin. Çıkışın yönünü de bir okla kaydedin. Birbirine doğrudan geçen iki dış dişli ters yönlerde döner.

Hız kazanırken ne değişir?

Aynı sürede aynı sayıda kol turu verirseniz küçük çarkın sürdüğü büyük çark daha yavaş döner. Buna karşılık aynı giriş torkunda, kayıpların olmadığı hesapta çıkış torku üç katına çıkar. Tork, milin döndürme etkisidir. Ters bağlantıda hız üç katına çıkarken ideal çıkış torku üçte bire iner.

Tur saymak aktarım oranını gösterir. Sürtünme ve mil boşluğu bulunan bir oyuncakta çıkış torkunun sayısal değerini bu yolla ölçemezsiniz. Çark atlıyorsa denemeyi durdurun, yetişkin mil aralığını kontrol etsin. Kola daha fazla bastırmak ölçümü bozar.

Bir tasarım sorusu bırakın. Yavaş dönen bir gösterge için kol hangi çarkta olmalı? Çocuk seçimini tablodaki bir gözlemle açıklayabiliyorsa oranı yeni bir işe uygulamıştır. Başka düzenekler için robotik kodlama sayfasına bakabilirsiniz.