Маятник Обербека

Автор этого проекта москвич Александр Погудин. С его согласия мы публикуем этот мастер класс. Слово Александру.

Третьего февраля 2009 года у меня дошли руки до создания нового спичечного проекта. До этого времени около двух-трех месяцев я все думал, что же мне такого сделать. Однажды на лекции по истории мне стукнула в голову идея сделать из спичек некий механизм. Далее какими-то неведомыми путями пришел к идее сделать из спичек маятник Обербека.

Кто не знает, что такое маятник Обербека, поясню. Вот ниже - спроектированная мною моделька этого маятника.

Вот сзади на нити свисает груз. Этот груз тянет блок. И из-за этого вся штуковина со стержнями и грузиками на концах начинает крутиться. Когда нитка кончается и натягивается, штуковина со стержнями за счет инерции продолжает крутиться, таким образом, нить начинает наматываться, а груз, соответственно, подниматься. И потом он остановится и снова начнет спускаться. И в этом процессе поднимания-опускания и заключается смысл маятника. Короче, игрушка... =)

С этим маятником познакомился на Физфаке МГУ, но там он был выполнен из стали, железа и т.д. :) В моем же маятнике - спички, нить, ткань, свинец, клей, подшипники от скейта.

Ну а теперь поэтапно расскажу, как же я это смог сделать.

Начал работу 3его февраля 2009 года. На программке смоделировал (выше модель показана) все, сделал чертежи. Подготовил все необходимое, в том числе и кофе. Куда же без него?

Начал работу. Это - основание. Напичкал его свинцом, чтоб конструкция была чуть устойчивее.

Все то же основание. Согласно чертежам сделал его виртуозным... =)

Штатив высотой где-то в шестьдесят сантиметров. При помощи отвесов сделал его вертикальным.

А это - ось. Два подшипника от скейта, ABEC-3.

Виртуозная конструкция для держания оси.

Прикрепил ось к штативу. Уже смотрится впечатляюще.

И вот однажды случилась трагедия. Подшипники засорились, стали отвратительно крутиться. А они же были намертво прикреплены к "голове" всей установки. Пришлось, матерясь, все разламывать к чертям, чтоб извлечь испорченные подшипники, из них попытаться достать ось (как видите по фотографии - безуспешно). Заменил старые подшипники другими, более крутыми, ABEC-5. Стоят полторы тысячи.

Вернул на место "голову" с новой осью и новыми подшипниками. Сделал блок. На блоке - зеленый капрон. Он нужен для того, чтоб нить не цеплялась за зазубринки на спичках.

Пришло время делать конструкцию со стержнями. Вот детальки для нее, все из спичек. :)

Спустя многое время конструкция была готова, прикреплена к оси, сбалансирована. Впечатляет еще больше.

Делаю грузы. Напичкиваю их свинцом для тяжести. В итоге каждый получился по 159 грамм.

Прикрепил грузы к стержням. Намертво… хоть это и расходилось с планами. Решил, что это будет слишком геморойно - пытаться сделать изменяемый момент инерции. Поэтому решил прикрепить их намертво. Получилось идеально сбалансировать, вопреки ожиданиям.

Табличка. :) Логотип родного факультета, мое имя-фамилия.

Главный груз, за счет которого, собственно, и работает вся конструкция. 178 грамм.

И вот, собственно, сегодня, 12ого марта 2009ого года работа была завершена. Так маятник смотрится в общем виде. Красота…

Видим свисающий груз…

Меня очень порадовало то, как хорошо получилось выжечь логотип ФизФака. Патриотично. И кружка… :) Любимая кружка.

Сухая статистика. Один месяц и девять дней ушло на работу. 171 коробок спичек. Это 6840 спичек. На все про все, получается, было потрачено Порядка 1671 рубля, если принимать подшипники равными 1500 рублей, а коробок спичек - по рублю. Но это все - не учитывая клея и кофе.

Кстати, по поводу того, насколько хорошо эта штуковина работает. Отношение момента сил трения в оси к моменту, создаваемому грузом - 0,04. Т.е. трение в оси мало. Для сравнения. У установок на Физфаке МГУ (установки, точные, хорошие, сделаны из хороших материалов, все подогнано идеально) эта величина - от 0,12 до 0,22. Т.е. у меня установка получилась еще лучше, чем установки на Физфаке…

P.S. От редакции. На сайте Александра можно увидеть и другие не менее оригинальные поделки из спичек - спичечный мост и спичечный будильник.

автор Александр Погудин
Заметки студента