На центральной оси находится ведущее колесо, вращающее два конуса: A и B. Какой из них будет вращаться быстрее: конус A, конус B или одинаково? Почему (какое правило или какой закон здесь действует)?
Как, мы видим на рисунке, конусы хоть и одинаковые (ну, или примерно одинаковые), но касается их ведущее колесо в местах с разным диаметром в сечении.
Мысленно представим, что ведущее колесо совершило один оборот на своей оси.
Очевидно, что и конус А совершит примерно один оборот, то есть, его ось будет вращаться примерно с той же скоростью, что и ведущая.
А теперь посмотрим на конус В. Видим, что диаметр его (у конуса переменный диаметр), в месте соприкосновения с ведущим колесом, намного превышает его (ведущего колеса) диаметр. То есть что? А то, что пока ведущее сделает оборот - нижняя ось сделает всего лишь половину (или даже треть, так сразу по рисунку не скажешь точно) оборота. То есть, нижняя ось будет вращаться в два, а то и в три раза медленнее, чем ведущая.
Итого: быстрее будет вращаться верхний конус, А.
Приведённая конструкция В ПРИНЦИПЕ НЕРАБОТОСПОСОБНА. Ведущее колесо представляет собой цилиндр, и ведомые - конусы. Пусть ведущее колесо совершило 1 оборот. Тогда каждая точка на цилиндрической поверхности прошла путь равный Пи*D. Цилиндр касается конуса (рассмотрим ситуацию с верхним). Точки конической поверхности лежат на окружностях РАЗНОЙ длины. Допустим, что диаметр конуса в самой левой точке касания равен диаметру ведущего колеса. Тогда диаметр конуса в самой правой точке касания МЕНЬШЕ диаметра колеса. Значит при одном обороте ведущего колеса вследствие касания ЛЕВОГО края колеса конус должен совершить ОДИН оборот. Но, с другой стороны при одном обороте ведущего колеса вследствие касания ПРАВОГО края колеса конус должен совершить БОЛЬШЕ ОДНОГО оборота. Т. е. разные части конуса должны вращаться с РАЗНЫМИ скоростями. Поскольку этого не может быть, колесо и конус должны проскальзывать относительно друг друга. Поэтому, из какого бы материала они не были сделаны, они будут истираться, и механизм очень быстро придёт в негодность.
Добавить комментарий