क्षेत्र 03
शुद्ध गतिकी
मैकेनिज़्म कैसे चलते हैं: गियर, कड़ियाँ और कैम
शुद्ध गतिकी (किनेमैटिक्स) गति का वर्णन करती है: स्थितियाँ, पथ और चाल। यह दिखाती है कि एक तरह की गति को दूसरी तरह की गति में कैसे बदला जा सकता है।
आप क्या सीखेंगे
- गियर गति और दिशा को कैसे बदलते हैं
- गियर अनुपात कैसे गति के बदले बल दिलाता है
- लिंकेज घूमने की गति को आगे-पीछे की गति में कैसे बदलते हैं
- किसी चलते हुए बिंदु के पथ का पता कैसे लगाएँ
प्रयोगों के उदाहरण
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एक छोटे गियर के दाँते एक बड़े गियर के दाँतों में फँसाएँ और गिनें कि हर गियर कितने चक्कर लगाता है।
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एक क्रैंक और स्लाइडर बनाएँ और पिस्टन को चलते हुए देखें।
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किसी कड़ी की लंबाई बदलें और देखें कि उसका पथ कैसे बदलता है।
आप क्या बना सकते हैं
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धीमी लेकिन ताकतवर चरखी के लिए गियरबॉक्स
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क्रैंक से चलने वाला पिस्टन
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विंडस्क्रीन वाइपर का मैकेनिज़्म
ये उदाहरण दिखाते हैं कि इस क्षेत्र में किस तरह का काम होता है। प्रकाशित पाठ इनसे अलग हो सकते हैं।
एक छोटा मॉडल आज़माएँ
ये छोटे मॉडल यहीं, आपके ब्राउज़र में चलते हैं, और पेज लोड हो जाने के बाद ऑफ़लाइन भी चलते रहते हैं। ये पढ़ाने के लिए बने सरलीकृत मॉडल हैं, MEKALUMI का सिमुलेशन इंजन नहीं।
सुझाव: बाएँ गियर को खींचकर हाथ से घुमाएँ।
गियर ट्रेन
हर गियर के दाँतों की संख्या बदलें। देखें कि गति और घुमाने वाला बल कैसे बदलते हैं।
- गियर अनुपात
- 1 : 2
- आउटपुट गति
- 15 rpm · 2 गुना धीमी
- घुमाने वाला बल
- 2 गुना
- दिशा
- मोटर से उलटी
जब एक छोटा गियर किसी बड़े गियर को घुमाता है, तो बड़ा गियर धीरे घूमता है, लेकिन ज़्यादा बल के साथ। चरखियाँ, साइकिलें और घड़ियाँ इसी विचार का इस्तेमाल करती हैं।
मॉडल: बिना घर्षण और बिना फिसलन वाले आदर्श गियर। मोटर की गति: 30 rpm।
सिमुलेशन किन बातों को सरल बनाता है
- शुद्ध गतिकी गति का अध्ययन करती है, अक्सर यह पूछे बिना कि वह गति किन बलों से पैदा होती है।
- माना जाता है कि पुर्ज़े एक-दूसरे में बिल्कुल ठीक बैठते हैं, बिना किसी झिरी या ढीलेपन के।
हर सिमुलेशन असलियत को सरल बनाता है। वह ऐसा कैसे करता है, यह जानना भी इंजीनियरिंग सीखने का हिस्सा है।
स्कूल के विषयों से संबंध
गणित (ज्यामिति और अनुपात), भौतिकी, डिज़ाइन और तकनीक
दूसरे क्षेत्रों से संबंध
शुद्ध गतिकी यांत्रिकी पर आधारित है और रोबोटिक्स के लिए बहुत ज़रूरी है।
जानने लायक बात
जब आप साइकिल से चढ़ाई चढ़ते हैं, तो चेन और अलग-अलग आकार के गियर गति के बदले बल दिलाते हैं।