Шестерни: передаточное число
Шестерни 12 и 24 зуба: малая вращается вдвое быстрее и в обратную сторону. Опыт про передачи для детей 8+.
3D
Возраст 8+10 мин
Шестерни и передачиМеханизмы и машины3D-сцена
Загрузка симуляции…
Вращайте сцену мышью, колесом меняйте масштаб. Нажмите «Запустить».
Что показывает опыт
Мотор вращает малую шестерню. Большая, сцепленная с ней, вращается вдвое медленнее и в другую сторону — так работают коробки передач.
Как провести
- Запустите пример и сравните, как вращаются шестерни.
- Посчитайте обороты: на сколько оборотов малой шестерни приходится один оборот большой?
- В редакторе измените передаточное число в панели «Передача» — например, на −1.
Вопросы для обсуждения
- Почему шестерни вращаются в разные стороны?
- Что выгоднее для подъёма груза — большая или малая шестерня на выходе?
Объяснение
Зубья обеих шестерён движутся с одной скоростью, поэтому угловые скорости обратно пропорциональны числам зубьев: ω₂/ω₁ = −z₁/z₂ = −12/24. Что выигрываем в скорости, проигрываем в силе: большая шестерня вращается медленнее, но развивает больший момент.
Повторите дома
Рассмотрите шестерни на велосипеде: на какой звёздочке легче ехать в горку? Или соберите две шестерни из картона с зубцами из скрепок.
Что изменить в редакторе
- Нарисуйте свою шестерню инструментом «Эскиз → выдавить».
- Добавьте третью шестерню.