K čemu se zrychlení vlastně měří — MotionLab

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

2. K čemu se zrychlení vlastně měří

Rychlost je věc názoru. Když sedíš ve vlaku, který jede 300 km/h, taky sedíš na místě — obojí je pravda, jen se to měří vůči něčemu jinému. Se zrychlením to tak není. Shodnou se na něm všichni, kdo sami nezrychlují, a shodnou se i na tom, jaké síly to stojí.

Tím je vyčerpán obsah prvního vstupního panelu. Nástroj se ptá na zrychlení základny a nikdy na její rychlost, protože základna jedoucí stálou rychlostí nemění vůbec nic. Robotické rameno přišroubované na náklaďáku, který drží 80 km/h, nese přesně to, co nese v dílně. Totéž rameno na tomtéž náklaďáku brzdícím 4 m/s² nese na každé části m·a navíc — a když je zátěž vysoko, tak i moment k tomu.

Stálá rychlost je neviditelná: stožár vlevo nese přesně to, co by nesl v dílně. Jako síla se projeví teprve změna rychlosti — proto se tenhle nástroj ptá na zrychlení základny a nikdy na její rychlost.

Se soustavou, která se otáčí, je to jinak

Soustava, která se otáčí, zrychluje i při konstantních otáčkách, protože se v ní mění směr každé rychlosti. Odtud pocházejí ty zajímavé členy a proto je následující kapitola středem téhle knihy.

Dva důsledky, které stojí za to říct rovnou:

Ty členy navíc nezmizí tím, že si zvolíš chytřejší soustavu. Jsou důsledkem toho, že se stroj opravdu otáčí, a ložisko je opravdu cítí.
Naopak si je můžeš vyrobit tam, kde nic nebylo — když si na popis něčeho, co jede rovně, zvolíš otáčející se soustavu. To je ten obrázek s Coriolisem v kapitole 6 a není to trik: takhle matematika kloubového stroje prostě funguje.

Konvence, která platí všude tady. Polohy jsou ve světových souřadnicích v okamžiku, který se posuzuje — na obrazovce v milimetrech, uvnitř v metrech. Tíhové zrychlení je vektor, který si zvolíš, výchozí je 9,81 m/s² dolů podle osy −z. Všechno, co solver vrátí, je ve stejné soustavě, takže složka síly znamená to, co to vypadá, že znamená.