Дверь на петлях и доводчик
Три двери получают один толчок. Без доводчика дверь остаётся открытой, с пружиной бьёт по косяку, с демпфером закрывается плавно.
Вращайте сцену мышью, колесом меняйте масштаб. Нажмите «Запустить».
Что показывает опыт
Пружина доводчика тянет дверь к закрытому положению, а демпфер (как амортизатор) не даёт ей разогнаться. Без демпфера дверь с размаху бьётся о косяк.
Как провести
- Нажмите «Запустить»: каждая дверь получает одинаковый толчок.
- Следите за левой дверью: ничто не возвращает её назад, и она остаётся открытой.
- Сравните две другие: какая дверь закрывается мягко, а какая бьёт по косяку?
Вопросы для обсуждения
- Почему дверь с одной пружиной подходит к косяку на большой скорости?
- Что будет, если сделать демпфер слишком сильным?
Объяснение
Пружина создаёт момент M = −k·φ, возвращающий дверь, а демпфер — момент, пропорциональный угловой скорости. Дверь массой 10 кг и шириной 0,9 м имеет момент инерции I = m·w²/3 ≈ 2,7 кг·м². Колебания затухают без повторных ударов, если коэффициент демпфирования c не меньше 2·√(k·I): здесь это примерно 15 Н·м·с.
Повторите дома
Присмотритесь к дверям в подъезде и магазине: у многих сверху стоит доводчик — пружина и маслянный демпфер в одном корпусе. Откройте дверь и отпустите: она закроется сама и без хлопка.
Что изменить в редакторе
- Выберите шарнир средней двери и увеличьте демпфирование d до 6.
- Выберите шарнир третьей двери и сделайте пружину втрое жёстче (k = 60).