Woodpecker toy (stick–slip)
Игрушка «дятел» сползает по стержню, чередуя фазу статического трения (прилипание) и рывки скольжения при нагрузке пружины и тяжести. Здесь компактная машина фаз с условием срыва по статическому трению и демпфированием при кинетическом — достаточно для ритма, но не полное воспроизведение каждой экспериментальной кривой из трибологии.
Для кого: Демонстрации сухого трения и нелинейной динамики для широкой аудитории.
Ключевые понятия
- Прилипание-скольжение
- Трение покоя
- Трение скольжения
- Игрушка дятла
- Фазовая модель
Как это работает
Фазы «прилип» и «скольжение» имитируют дятла: при статическом трении втулка держится, пока не накопится достаточное усилие пружины относительно порога μ_s N, затем следует ускоренное скольжение с μ_k. Реальные зубья стержня не моделируются — это качественный цикл stick-slip.
Часто задаваемые вопросы
- Зачем ограничивать μ_k относительно μ_s?
- Обычно кинетическое трение чуть меньше статического; зазор в интерфейсе сохраняет смысл условия срыва.
- Где зубчатый профиль стержня?
- Не моделируется: в реальности направленные зацепы; здесь их заменяет накопление «нагрузки» пружиной.
Ещё из «Классическая механика»
Другие симуляторы в этой категории — или все 84.
Вихревое кольцо (дымовое)
Самодвижущийся тороидальный вихрь в 2D-сечении: пара контр-вращающихся ядер Лэмба–Озеена дрейфует со скоростью V_self ≈ Γ/(4πa).
Неустойчивость Рэлея–Тейлора
Тяжёлая жидкость над лёгкой: моды Фурье растут как exp(σt), σ = √(A g k); характерные «грибы» прорастают вниз.
Волны Фарадея
Параметрическая накачка тонкого слоя жидкости: уравнение Матьё, субгармоническая мода — полосы, квадраты или гексагоны.
Линии тока вокруг крыла (Жуковский)
Потенциальное обтекание профиля Жуковского: полосы линий тока, циркуляция фиксируется условием Жуковского–Кутта.
Движение тела, брошенного под углом к горизонту
Запускайте снаряды с регулируемым углом, скоростью и гравитацией. Отслеживайте параболические траектории с помощью графиков в реальном времени.
Требушет
Рычаг с противовесом: крутящий момент запускает снаряд под выбранным углом освобождения. Исследуйте зависимость дальности от масс и длин плеч.