این به نظر می رسد ، منظورم این است که آن را سرد اختراع—ایده HoverGlide بسته است به کاهش بی دست و پا تندرست و jolting شما با معمولی کوله پشتی. اما تماشای آن باعث می شود مغز من دمدمی مزاجی ، این نوع از messes با حس خود را از چه چیزهایی باید حرکت می کند.

این ترفند من فکر می کنم این است که کیسه به حالت تعلیق در نوعی از طناب الاستیک. زمانی که بدن خود را حرکت می کند تا آن را افزایش می دهد نیروی کشیدن بر بسته است. اما از آنجا که زور را افزایش می دهد به تدریج تنها با الاستیک تعلیق (نسبت به حرکت تند و سریع سریع شما می توانید از سفت مهار) آن طول می کشد زمان برای رو به بالا سرعت بارگذاری را افزایش دهد. زمان آن شروع به حرکت بدن خود را در حال حاضر آمدن به پایین.

این توضیح کوتاه. اما بیشتر وجود دارد که در اینجا از ملاقات چشم. اجازه دهید باز کردن فیزیک از این چیز!

چرا کوله پشتی جستن?

اول از همه چرا این حتی مورد نیاز است ؟ اگر شما تا کنون سعی به فشار با شدت لادن بسته (اواخر برای کلاس دوبارهhmm?), شما می دانید چگونه آن را jostles و تکان همه از ریتم خود را با حرکت. اما این است که چرا ؟ نباید آن را فقط حرکت بالا و پایین با شما ؟

پس از همه, هنگامی که شما ترک زمین وجود دارد نیروی گرانشی در هر دو شما و بسته است. از آنجا که نیروی گرانشی بر روی یک شی بستگی به جرم و شتاب بستگی به همان جرم اجسام با جرم های مختلف را باید با همان شتاب است. این است که چرا یک توپ بولینگ و یک توپ بیس بال از ارتفاع ضربه زمین در همان زمان. به نظر می رسد مانند کوله پشتی و فرد نیز باید با همان شتاب و “سقوط” با هم.

اما در اینجا معامله: اتصال تسمه به شانه های خود را اعمال نوعی مانند یک بهار. وجود دارد برخی از را در آن. چیزهایی که در زندگی واقعی نیست کاملا سفت و سخت. همه چیز را خم و squishes کمی که وجود دارد این است که نیروی اعمال شده. در واقع ما می توانید مدل این squishiness اگر آن را به عنوان واقعی بهار—که خوب است چرا که چشمه آسان به مدل!

کلید چشمه است که نیروی آنها اعمال متناسب است به چه مقدار از آنها در حال فشرده یا کشیده. این است که به نام قانون هوک و تناسب ثابت مربوط زور و فشرده سازی به نام بهار ثابت k. شما می توانید فکر می کنم از آن به عنوان سختی از بهار است.

بنابراین در اینجا من راه اندازی: من دو پیچ و تابدار اشیاء یک انسان و یک کوله پشتی—فکر می کنم آنها را به عنوان مکعب از Jell-O. انسان خواهد پرش به هوا و بسته است که نشسته است در بالای انسان را به سمت بالا فشار نیروی بهار در آن است. این نیروی دافعه محاسبه می شود از تغییر در فاصله بین مراکز آنها به عنوان فشرده سازی. (در این برنامه من در واقع درمان آنها را به عنوان سفت و سخت اما اجازه می دهد لبه های خود را به با هم تداخل دارند—همان اثر).

بنابراین با وجود نیروهای اقدام در انسان در طول پرش به: (1) نیروی گرانشی که برابر محصول از انسان جرم و میدان گرانشی (در زمین g = 9.8 newtons هر کیلوگرم). (2) بهار زور. از آنجا که بهار تعامل بین کوله پشتی و انسان آن را هل می دهد در هر دو اشیاء با یک برابر قدر اما در جهت مخالف. (که چقدر نیروهای کار. شما می توانید آن را نیوتن قانون سوم اگر آن شما را خوشحال می کند.) (3) به سمت بالا فشار نیروی زمینی آغاز شده توسط بشر مکعب است که اجازه می دهد تا آن را سرعت بخشیدن به خارج از زمین. البته هنگامی که انسان از دست می دهد در تماس با زمین این نیرو از بین می رود.

diagram with two stacked squares the bottom representing the human and top representing the Pack
تصویر: Rhett Allain

اما آیا این به این کوله پشتی دست بشر در طول پرش ؟ چگونه در مورد پایتون مدل به ببینید که چگونه همه چیز کار می کند ؟ در اینجا چیزی است که من باید. این فقط یک gif, اما شما می توانید کد در اینجا در گول زنک.io. (در صورت تمایل به ورود به مفروضات مختلف و تکرار آن را به ببینید که چگونه همه چیز را تغییر دهید.)

تصویری: Rhett Allain

در اینجا شما می توانید ببینید که این بسته در واقع پرش به بالا. اگر شما در مورد آن فکر می کنم آن را حس می کند. در طول پرش مرحله از حرکت انسان بسته می شود فشرده باعث بزرگتر بهار اجرا در بسته. این بزرگتر رو به زور مورد نیاز است برای سرعت بخشیدن به بسته برای پرش.

که همه خوب و همه چیز تا زمانی که انسان از دست می دهد در تماس با زمین است. که در آن نقطه وجود دارد تنها دو نیرو در انسان رو به پایین گرانش و نیروی رو به پایین نیروی بهار از بسته. که بازده نزولی شتاب بیشتر از آنچه در آن می تواند از گرانش به تنهایی. در همان زمان بسته است که هنوز هم تحت فشار قرار دادند تا با نیروی بهار. این دو چیز با هم باعث جدایی عمودی بین بسته و انسان است.

OK فقط به مطمئن شوید که همه چیز غرق در چگونه در مورد یک سریع تکلیف سوال ؟ چه اتفاقی می افتد اگر شما با استفاده از یک کوله پشتی با حجمی بسیار کم? آیا این تغییر جدایی و فاصله بین انسان و بسته است ؟ (شما می توانید با استفاده از کد بالا برای پیدا کردن پاسخ است.)

چگونه به ضرب و شتم گزاف گویی

هنگامی که ما آغاز شده و شما احتمالا فکر کردم: “خوب HoverGlide یک springlike فنر ساخته شده را به آن—پایان داستان است.” اما در حال حاضر ما دیده ایم که حتی به طور منظم کوله پشتی دارای یک نوع springlike اتصال در مهار. بنابراین کلید نیست و با داشتن یک بهار نفسه آن داشتن حق بهار.

به طور خاص HoverGlide با استفاده از یک فنر بسیار پایین تر ثابت فنر k. از آنجا که بسته طول می کشد زمان بسیار طولانی برای سرعت بخشیدن به سمت بالا چون بهار, اعمال کوچکتر زور. زمانی که انسان می آید و پایین بسته واقعا حتی نقل مکان کرد. پس بسته به سختی حرکت می کند شما نمی توانید که تاثیر نامطلوب هنگامی که آن را برخورد با شانه خود را.

در اینجا یک تظاهرات از این اثر با 1 کیلوگرم جرم حلق آویز از یک باند لاستیکی.

تصویری: Rhett Allain

ببینید که چگونه دست من در حال حرکت است بسیار بیشتر از حلق آویز وزن ؟ این ایده است. این است که در واقع بسیار جالب فیزیک مشکل است. هر کتاب درسی مقدماتی به نظر می رسد چیزی مشابه اما بیشتر خسته کننده—جرم نوسانی در بهار. اما اگر دلبستگی نقطه بالای بهار نیز نوسان? من این را “جنبش بهار.”

شما می دانید آنچه را فوق العاده بزرگ در مورد این مشکل ؟ وجود دارد دو راه متفاوت به مدل آن است. برای اولین بار با استفاده از مکانیک لاگرانژی برای تعیین حرکت با نگاه به انرژی و محدودیت در سیستم. که همه من قصد دارم برای گفتن در مورد لاگرانژی. این بهترین راه حل است, اما آن را کمی توضیح برای دریافت وجود دارد.

من قصد دارم به انجام آنچه شما می دانید من می خواهم به انجام یک محاسبات عددی با استفاده از پایتون. ایده اصلی از محاسبات عددی است که برای شکستن این مشکل به مراحل بسیار کوچک در زمان. در هر مرحله من را برخی از پیش فرض های ساده برای محاسبه موقعیت جدید و حرکت است. (اگر شما می خواهید بیشتر آموزش در اینجا این است که چگونه شما می مدل نوسانی جرم با ثبات دار, نقطه نیست و یک جنبش بهار.)

بنابراین در اینجا این است که یک اهسته تکان دادن-بهار مدل در پایتون. تفاوت بزرگ بین یک ساده نوسان بهار و اهسته تکان دادن بهار است که من آن را به حرکت بالا mount point با برخی از تنظیم فرکانس (کد است که در واقع بسیار مشابه). به منظور به شما نشان می دهد تفاوت در jiggling من دو توده ها. یکی در سمت چپ بالاتر اهسته تکان دادن فرکانس از یکی در سمت راست. (اما شما می توانید این مقادیر را تغییر دهید در این کد اگر شما جرات. فقط با کلیک بر روی “مداد” آیکون برای ویرایش کد. من به جرات به شما!)

توجه کنید که با بالاتر اهسته تکان دادن فرکانس حلق آویز توده به سختی حرکت می کند. من فکر می کنم که این عالی است. در واقع شما می توانید از فکر می کنم از این به عنوان یک تشدید مشکل است. جرم در بهار می تواند نوسان خود را با یک فرکانس طبیعی است که بستگی به جرم جسم و سفتی از بهار.

بنابراین برای طراحی یک HoverGlide بسته شما نیاز به دقت انتخاب سفتی طناب الاستیک. خیلی کمتر از بهار ثابت و بسته خواهد شد آویزان کردن ساخت شما نگاه احمقانه کشیدن کیسه بر روی زمین است. بیش از حد بالا و شما باید یک کوله پشتی طبیعی—و سپس نقطه چیست ؟

یک چیز دیگر را در نظر بگیرید: اگر شما انتخاب دقیق اشتباه ارزش سختی های در حال اجرا و عمل انسان خواهد طنین بسته و علت آن را به نوسان خارج از کنترل است. که در واقع به نوعی خنده دار است.


بزرگ تر سیمی داستان
  • جلبک خاویار کسی ؟ آنچه ما می خواهیم غذا خوردن در سفر به مریخ
  • تحویل ما را خداوند از راه اندازی زندگی
  • کد وسواس رمان نویس می سازد نوشتن یک ربات. طرح غلیظ
  • سیمی راهنمای به اینترنت از چیزهایی که
  • چگونه برای به اشتراک گذاری فایل امن آنلاین
  • 👁 تاریخچه راز از صورت به رسمیت شناختن. به علاوه آخرین اخبار در مورد هوش مصنوعی
  • 🏃🏽♀️ می خواهید بهترین ابزار برای دریافت سالم است ؟ ما را بررسی کنید دنده تیم میدارد برای تناسب اندام بهترین انتقالها دنده در حال اجرا (از جمله کفش و جوراب) و بهترین هدفون

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im