Mein Sand-Spirograph bringt Mathematik von deinem Schulschreibtisch an den Strand.

Über das Design:
Modelliert in Blender mit dem ursprünglichen Spirograph-Spielzeug im Hinterkopf, das ich als Kind hatte. Ich habe versucht, die Liste der gedruckten Teile minimal zu halten, indem ich ein Zweigang-System anstelle eines komplexeren Scherenschieberarms erstellt habe. Ein einzigartiges Merkmal meines Designs ist das Führungsrad, das das Nachzeichnungsgetriebe stützt, um es waagerecht zu halten und zu verhindern, dass

Montage: (Gleiches gilt für große und kleine Designs.) Siehe Video für eine visuelle Darstellung.
1.) Montieren Sie das Nachführgear mit den Nachführstiften in einem der vier Löcher in der Oberseite des Gears. Sie können eine beliebige Kombination der Stiftlöcher verwenden.
2.) Staple die Basis, das Führungsrad und dann das Nachführungsgetriebe.

Wie man es benutzt:
Großer Sand-Spirograph
1.) Finden Sie feuchten Sand und machen Sie daraus eine flache Oberfläche. Streuen Sie eine dünne Schicht trockenen Sandes darauf, um ein kontrastreicheres Ergebnis zu erzielen.
2.) Legen Sie den Sand-Spirograph auf die Sandoberfläche, dann drehen Sie das Nachzeichnungsgetriebe, indem Sie den Griff des Getriebes halten und es in einem kreisförmigen Muster führen.
3.) Nachdem du so viele Umdrehungen gemacht hast, wie du möchtest, hebe den gesamten Sand-Spirograph aus dem Sand, um deine Spirograph-Kreation zu sehen.

Kleiner Sand-Spirograph
1.) Verwenden Sie die leere Burgform und feinen, feuchten Sand, um eine leere puckförmige Burg zu erstellen. Streuen Sie eine dünne Schicht trockenen Sandes auf die Oberseite, um ein kontrastreicheres Ergebnis zu erzielen.
2.) Platziere die kleine Spirograph-Anordnung über den Sand-"Puck".
3.) Drehen Sie das Nachführgear, indem Sie den Griff des Gears halten und es in einem kreisförmigen Muster führen.
4.) Nachdem du so viele Drehungen gemacht hast, wie du möchtest, hebe den gesamten Sand-Spirograph aus dem Sand, um deine Spirograph-Schöpfung zu sehen.

Hintergrundinformationen zu Spirograph:
Der Spirograph ist ein Spielzeug, das mathematische Roulette-Kurven erzeugt. Mein Design erzeugt eine Hypotrochoide Roulette-Kurve mit den parametrischen Gleichungen:
x(θ) = (R - r) cos(θ) + d cos((R - r) / r)
y(θ) = (R - r) sin(θ) - d cos((R - r) / r)
wo r der Radius des inneren Nachführungsgetriebes ist.
R ist der Radius des festen Zahnrads auf der Basis der Baugruppe.
d ist der Abstand des Nachzeichnungsstiftes vom Zentrum des inneren Nachzeichnungsgetriebes.

Der Spirograph wurde um 1881 vom Mathematiker Bruno Abakanowicz erfunden und wurde zur Berechnung der von Kurven begrenzten Fläche verwendet. Zeichenspielzeug mit Zahnrädern wurde um 1908 populär, als der Sears-Katalog The Marvelous Wondergraph annoncierte. Die Spielzeugmarke Spirograph wurde 1965 von Denys Fisher gegründet und zum Spielzeug des Jahres 1967 ernannt. Es war ein Finalist für das Spielzeug des Jahres 2014.

Montage: (Gleiches gilt für große und kleine Designs.) Siehe Video für eine visuelle Darstellung.
1.) Montieren Sie das Nachführgear mit den Nachführstiften in einem der vier Löcher in der Oberseite des Gears. Sie können eine beliebige Kombination der Stiftlöcher verwenden.
2.) Staple die Basis, das Führungsrad und dann das Nachführungsgetriebe.
https://youtu.be/xREpIZMOoRM

Wie man es benutzt:
Großer Sand-Spirograph
1.) Finden Sie feuchten Sand und machen Sie daraus eine flache Oberfläche. Streuen Sie eine dünne Schicht trockenen Sandes darauf, um ein kontrastreicheres Ergebnis zu erzielen.
2.) Legen Sie den Sand-Spirograph auf die Sandoberfläche, dann drehen Sie das Nachzeichnungsgetriebe, indem Sie den Griff des Getriebes halten und es in einem kreisförmigen Muster führen.
3.) Nachdem du so viele Umdrehungen gemacht hast, wie du möchtest, hebe den gesamten Sand-Spirograph aus dem Sand, um deine Spirograph-Kreation zu sehen.

Kleiner Sand-Spirograph
1.) Verwenden Sie die leere Burgform und feinen, feuchten Sand, um eine leere puckförmige Burg zu erstellen. Streuen Sie eine dünne Schicht trockenen Sandes auf die Oberseite, um ein kontrastreicheres Ergebnis zu erzielen.
2.) Platziere die kleine Spirograph-Anordnung über den Sand-"Puck".
3.) Drehen Sie das Nachführgear, indem Sie den Griff des Gears halten und es in einem kreisförmigen Muster führen.
4.) Nachdem du so viele Drehungen gemacht hast, wie du möchtest, hebe den gesamten Sand-Spirograph aus dem Sand, um deine Spirograph-Schöpfung zu sehen.