Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2006 № 05
Внутри его вращается неуравновешенный груз, создающий сильную вибрацию. Ось вращения маховика расположена наклонно. В момент, когда груз, вращаясь, окажется позади, тело переместится вперед и вверх, а лапки зверька на мгновения оторвутся от стола. Но центр масс всей системы, как и следует из механики, остается на прежнем месте. Перемещаются лишь центры масс частей системы: груза и тела зверька. Через мгновение после этого тело и лапки вновь коснутся стола.
Когда же груз при своем вращении перейдет вперед, тело зверька, по тому же закону сохранения центра масс, должно бы переместиться назад. Но оно уже опустилось на стол, а значит, начала действовать сила трения. Она-то и не дает зверьку сдвинуться назад.
В простейшем случае этот эффект легко смоделировать, несимметрично насадив на вал моторчика от старой игрушки какой-нибудь грузик (см. рис. 1).
Рис. 1. Демонстрационная модель с электродвигателем.
Укрепите на небольшой дощечке жестяные лапки. С противоположной стороны, посередине, прибейте к ней кусок дерева и прикрутите к нему скотчем моторчик с грузом. Если подключить к нему ток, система начнет вибрировать и поползет. Так же точно ведет себя и наша игрушка. Вообще-то доску с моторчиком можно декорировать под какое-нибудь животное, и получится отличный подарок для малыша. Однако интереснее сделать игрушку заводную.
На рисунке 2 изображена схема механизма, работающего от растяжения резины.
Рис. 2. Модель с резиномоторм.
Потянув за шнурок (хвостик), заранее намотанный на нижнюю катушку, вы тем самым заставите намотаться резиновый жгут на верхнюю катушку. Если хвостик выпустить из рук, то резиновый жгут начнет сматываться. При этом начнет вращаться сидящий на одном валу с ним маховик, связанный при помощи резинового пассика со шкивом, на одной оси с которым укреплен груз. Диаметр этого шкива значительно меньше диаметра маховика. Поэтому получается повышающая передача, и груз вращается очень быстро, а все устройство вибрирует с большой частотой.
Весь механизм смонтирован на легкой жестяной раме. Размеры выбираются в соответствии с имеющимися заготовками. Так, например, маховик с желобком для пассика можно найти в старом плеере. Обычно он имеет диаметр 50–70 мм.
Вал маховика и вал груза проходят через отверстия в раме. В продольном направлении они зафиксированы надетыми на них керамическими «четками» от нагревательного элемента старого кофейника. Такие «опорные подшипники» при смазке графитом имеют очень низкое трение.
Раму лучше сделать из жести. Возьмите полоску жести и процарапайте на ней резаком или шилом две параллельные линии примерно на 1/3 толщины. Если глубина их достаточна, то по этим линиям жесть легко согнется. После этого углы следует пропаять, и вы получите прочный аккуратный профиль. Рама состоит из двух частей, собираемых на винтах.
В качестве двигателя используется пучок резиновых нитей сечением 1x1 мм. «Хвостик» сделайте из рыболовной лески.
Готовый аккуратно сделанный механизм сам по себе смотрится достаточно изящно. Его можно заключить в жестяной контур, напоминающий силуэт какого-нибудь зверя.
А. ВАРГИН
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Раз, два — и гитара
Самую простую электрогитару вы можете сделать из обычной, акустической. Иногда деку гитары изготавливают из подходящей деревянной доски, а под струнами устанавливают электромагнитный преобразователь (адаптер) механических колебаний струн в электрические сигналы, которые посылали на усилитель, работающий на акустические колонки.
Конструкция простейшего электромагнитного адаптера изображена на рисунке 1.
Его основание изготавливается из мягкой стали или пермаллоя толщиной 1…1,5 мм. На основании крепится плоская катушка, содержащая 5000 витков провода ПЭВ 1 диаметром 0,05…0,1 мм. Внутрь катушки помещается магнитный сердечник из намагниченной стали.
Сердечник можно также составить из группы постоянных магнитов с одинаково направленными векторами намагниченности N — S. Всю конструкцию следует заключить в экран из медной или латунной фольги толщиной 0,1…0,2 мм, чтобы исключить паразитные наводки от электросети. Для защиты от механических повреждений преобразователь заключают в пластмассовый чехол и крепят к деке инструмента длинной стороной поперек струн, не касаясь их.
Колебания стальных струн вызывают изменение величины магнитного потока, пронизывающего катушку, при этом на ее выводах возникает переменная э.д.с., амплитуда и частота которой отвечают звуковым колебаниям струн.
В описании рассматриваемой конструкции приводится также схема электрической приставки, показанная на рисунке 2; она включается между электромагнитным адаптером и уже упоминавшимся усилителем.
Приставка содержит регуляторы R1 и R2, а также переключатели «громкость» SA1 и «тембр» SA2. Сигнал с катушки L1 преобразователя подастся через указанные переключатели на разъем XI, откуда поступает на вход усилителя. При установке переменного резистора R1 в положение небольшой громкости (при выключении SA2) легкие повороты ручки R1 позволяют получить эффект органного звучания. Подключение к усилителю выполняется экранированным проводом длиной порядка 5 м. На этом заимствование из известных конструкций электрогитар заканчивается — усилитель мы соберем на основе современных радиоэлементов, что существенно упростит конструкцию.
Базой усилителя служит интегральная микросхема DA1 (см. рис. 3) типа K174YH7.
Ее высокое входное сопротивление хорошо согласуется с достаточно высоким выходным сопротивлением адаптера. Микросхема, установленная на теплоотводящий радиатор, позволяет получить выходную мощность до 4,5 Вт при сопротивлении звуковой катушки динамической головки 4 Ом. Диапазон воспроизводимых усилителем частот — от 40 до 20 000 Гц. Переменный резистор R1 на рисунке 3 служит для регулирования в широких пределах уровня громкости звучания вашего электромузыкального инструмента.
Такого усилителя вполне достаточно для игры в обычной квартире. При этом вы не будете сильно мешать соседям. Что же касается качества самодельной гитары, то попробуйте сравнить ее с фирменной. Разница окажется не так уж велика.
Ю. ПРОКОПЦЕВ
ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ
Вопрос — ответ
В январе с мыса Канаверал (США) к Плутону был запущен межпланетный исследовательский зонд. В связи с этим событием у меня к вам три вопроса. Во-первых, почему на американской ракете «Атлас» стоят российские ракетные двигатели РД-180? Во-вторых, зачем на зонд вместо обычных солнечных батареи поставили ядерный реактор с радиоактивным плутонием? И, в-третьих, по каким причинам зонд будет лететь столь долго — ведь он доберется к Плутону лишь в 2015 году?
Алексей Коростылев,
г. Тюмень
Российские двигатели РД-180 НПО «Энергомаш» начало поставлять в США по контракту несколько лет назад. Сначала были использованы старые запасы двигателей, которые некогда сконструировали и построили для советской лунной ракеты. Но на Луну, как известно, наши космонавты не полетели. Двигатели же получились очень удачные. Вот американцы и покупают их, так сказать, по дешевке: за 101 двигатель они заплатят 1 млрд. долларов. Создание собственных двигателей такого класса им бы обошлось в несколько раз дороже.
Поскольку зонд летит на окраину Солнечной системы, где светило еле-еле видно, то солнечные батареи там практически бесполезны. Вот и пришлось оснастить аппарат ядерным реактором для питания электричеством исследовательских приборов зонда. С его помощью исследователи намерены составить первую карту Плутона, выяснить, есть ли на планете кратеры и вулканы, имеется ли атмосфера.
Кроме того, зонд обследует спутники Плутона — Харон и еще два, которые пока не имеют собственных названий. Наконец, с помощью зонда исследователи постараются узнать, нет ли за орбитой Плутона еще не открытых планет?
Зонд следует по своему маршруту достаточно быстро, со скоростью более 16 км/с. Так, скажем, расстояние от Земли до орбиты Луны он преодолел всего за 9 часов — раньше на это уходило более 3 суток. Долгое же время полета обусловлено длиной пути — ведь Плутон находится от Солнца на расстоянии почти в 40 раз большем, чем Земля.
По телевидению, по радио довольно часто показывают и рассказывают о пожарах и противопожарной технике. Но мне, например, ни разу не довелось услышать, кто изобрел самый простой, и эффективный агрегат для тушения пожаров — огнетушитель. Что вы знаете об истории его создания?
