Топ, имеющий 4 шариковых подшипника на внутренних направляющих, которые направляют шарики в центр по мере того, как скорость топа снижается, что позволяет топу работать дольше, поскольку для борьбы с крутящими моментами требуется меньше энергии.

Да Винчи младший 1.0

Нет.

Нет.

Чем больше, тем лучше.

10%, но чем больше, тем лучше.

Нужны четыре стальных шариковых подшипника размером 3/8 дюйма.

После печати прочно вставьте шпиндель в отверстие в центре. Возможно, вам понадобится пристукивать его на место, но если он будет прочно и центрирован вертикально, то всё будет в порядке, даже если он не войдёт полностью в отверстие.
Вставьте четыре стальных шариковых подшипника 3/8 дюйма (по одному в каждую камеру рампы).
Вращайте и наслаждайтесь.

После нескольких неудачных печатей из-за плохого слайсинга, я обнаружил лучший способ сделать это.
Начните с круга любого размера, который вы хотите.
Подтяните круг до высоты 1/2 дюйма. Если программа предоставляет вам диск с двумя сторонами, удалите одну сторону, потому что она вам не понадобится. Остальное делается с точки зрения внутренней части диска (для перспективы и работы с ним).
Расположите четыре удаляемых прямоугольника (обязательно 1/2 дюйма, максимальная длина, которую вы хотите сделать) в форме креста, которые НЕ касаются углов. (Прикосновение вызывает ошибки нарезки. "Удаляемые", потому что SketchUp часто не отделял прямоугольники от круга, поэтому, когда я нажал, чтобы у
Удалите прямоугольники, оставив 4 отверстия.
Все же изнутри проведите линии от внешних краев прямоугольников вверх (в сторону открытой стороны) до 1/2 дюйма. Длина линий на внутренних краях будет зависеть от желаемого уклона. У меня это 1/2 дюйма подъёма на протяжении 1 1/4 дюйма. Физические формулы помогут определить оптимальный уклон. Я просто до
Соедините все линии на каждом прямоугольнике, чтобы завершить сборку баллонов.
Создайте квадрат в центре, чтобы разместить шпиндель. Поднимите этот квадрат на 1 дюйм от края. Мой квадрат имеет диагональ 1/2 дюйма.
Нарисуйте линию от центра лица до того места, где должен быть центр тяжести верхней части. Будьте щедры. Это можно исправить позже.
Из центра проведите линию оттуда до каждой вершины не окружённого круга. Если ваша программа даёт вам идеальные несегментированные круги, то нарисуйте столько одинаково расположенных радиусов, сколько вам нравится. По крайней мере, восемь.
Когда закончите с радиусами, возьмите точку опоры и перетащите её так, чтобы она находилась как можно ближе к рампам, при этом рампы не должны выступать за их пределы. У меня это расстояние составляет 1 1/4 дюйма от обработанного круга.
Скопируйте мой шпиндель из файла .SKP или .STL, чтобы использовать его в вашем проекте. Его было очень сложно спроектировать. Достаточно сказать, в качестве инструкций, что скошенный край на круге имеет тот же размер (1/2" по диагонали), что и отверстие в верхней части, а узкий конец имеет размер 3/8" по диагонали.

Сложите кусок шпагата пополам и отметьте середину. Поместите его в паз на верхней части шпинделя. Намотайте шпагат на шпиндель. Возможно, вам понадобится кто-то, кто будет удерживать шпагат на месте сверху и вращать его, пока вы держите оба конца шпагата относительно натянутыми.
Когда будете готовы, потяните оба конца бечевки одинаково, одновременно слегка приподнимая их вверх. Бечевка отсоединится от шпинделя и оставит верхнюю часть вращающейся.

Мощный топ с шариковыми подшипниками, помогающий сохранять мощность вращения по мере его замедления.

Меня заинтриговала идея о том, как скорость вращения фигуриста увеличивается, когда он прижимает руки ближе к телу. Не вдаваясь здесь в подробное объяснение, можно сказать, что это примерно связано с крутящими моментами и их влиянием на вращение.
Этот верхний элемент можно спроектировать так, чтобы у него был больший уклон, который заставит мячи попадать в центр быстрее, чем это позволила бы скорость, или меньший уклон, чтобы не нейтрализовать крутящие силы настолько, насколько это возможно.

Чтобы узнать, как связаны уклон, скорость, центростремительная сила и крутящий момент.
Наблюдать за тем, как эти силы действуют в реальности.

Любой, кто интересуется физикой и связанной с ней математикой.
Я бы сказал, класс 6+, с возрастом 11+.

Математика,
Физика,
Инженерия.

Склоны,
Центробежная сила,
Тормозное усилие,
Энергетические формулы.

Мел доски вместе с любыми справочными материалами, чтобы помочь обсудить формулы, необходимые для расчета правильного наклона.
По крайней мере, один компьютер и программное обеспечение 3D-CAD для проектирования подходящего верхнего элемента.
3D-принтер для создания верхней части, когда она будет окончательно доработана.
Шариковые подшипники, которые нужно загрузить в верхнюю часть.
Ровная плоская поверхность, на которой можно заставить Топ вращаться.
Кусок бечевки, чтобы помочь заставить Топ вращаться.

Примерно неделю, в зависимости от доступа к компьютерам и от того, выполняется ли дизайн в классе, в группах или индивидуально.

Посмотрите видео фигуриста, который делает пируэт.
Обсудите науку о том, как руки используются для увеличения/уменьшения скорости вращения.
Обсудите математику науки.
Используйте математику для определения параметров уклона рамп в верхней части.

Любой источник физических формул.

Конечный результат проекта должен заключаться в создании верхней части, которая либо увеличивает скорость по сравнению с первоначальной скоростью вращения, либо вращается значительно дольше, чем это было бы без шариковых подшипников.
Оценка и анализ могут основываться на том, как долго вращаются топсы. В целях обеспечения справедливости учитель должен сам вращать топсы и засекать время их вращения, принимая во внимание разницу в силе первоначального броска.

Ни один.