Ein Top, das 4 Kugellager auf internen Rampen hat, die die Kugeln zum Zentrum führen, wenn die Geschwindigkeit des Tops abnimmt, was es dem Top ermöglicht, länger zu laufen, da es weniger Kraft benötigt, um die Drehmomentkräfte zu bekämpfen.

Da Vinci Jr. 1.0

Nein.

Nein.

Je mehr, desto besser.

10%, aber je mehr, desto besser.

Benötige vier 3/8" Stahlkugellager.

Nach dem Drucken implantieren Sie die Spindel fest in das Loch in der Mitte. Möglicherweise müssen Sie sie auf ihren Platz klopfen, aber solange sie fest und zentriert aufrecht steht, ist es in Ordnung, wenn sie nicht ganz hineingeht.
Führen Sie vier 3/8" Stahlkugellager (je eines) in die Rampenkammern ein.
Drehe und genieße.

Nach einigen fehlgeschlagenen Drucken aufgrund schlechten Slicings, entdeckte ich den besten Weg, dies herzustellen.
Beginne mit dem Kreis jeder gewünschten Größe.
Ziehen Sie den Kreis auf eine Höhe von 1/2". Wenn das Programm Ihnen eine Scheibe mit zwei Seiten gibt, dann löschen Sie eine Seite, weil Sie sie nicht brauchen werden. Der Rest wird aus der Sicht der Innenseite der Scheibe gemacht (für die Perspektive und zum Arbeiten damit).
Arrangiere vier löschbare Rechtecke (1/2" obligatorisch, je nach maximaler Länge, die du erreichen willst) in einem Kreuzmuster, die KEINE Ecken berühren. (Berühren verursacht Schneidefehler. "Löschbar", weil SketchUp dazu neigte, die Rechtecke nicht vom Kreis zu trennen, so dass, wenn ich zum Löschen der Rechtecke klickte, die gesamte Disk-Oberfläche verschwand.)
Lösche die Rechtecke und hinterlasse 4 Löcher.
Noch von innen, zeichne Linien von den Außenkanten der Rechtecke nach oben (in Richtung der offenen Seite) bis zu 1/2". Die inneren Kanten werden Linienlängen haben, die von der gewünschten Neigung bestimmt werden. Meine ist ein Anstieg von 1/2" über eine Länge von 1 1/4". Physikformeln helfen dabei, die beste Neigung zu bestimmen. Ich habe es erraten. :-/
Verbinde alle Linien auf jedem Rechteck, um die Ballkammern zu vervollständigen.
Erstelle ein Quadrat in der Mitte, um die Spindel aufzunehmen. Schiebe dieses Quadrat 1" von der Oberfläche nach oben. Meines ist 1/2" diagonal.
Zeichne eine Linie von der Mitte des Gesichts bis zu dem Punkt, wo der Drehpunkt der Oberseite sein sollte. Sei großzügig. Es kann später korrigiert werden.
Von dem Drehpunkt aus zeichne eine Linie von dort zu jedem Scheitelpunkt des nicht-frontalen Kreises. Wenn dein Programm dir perfekte unsegmentierte Kreise liefert, dann zeichne so viele gleichmäßig verteilte Radien, wie du möchtest. Mindestens acht.
Wenn du mit den Radien fertig bist, nimm den Drehpunkt und ziehe ihn so, dass er so nah wie möglich an den Rampen liegt, ohne dass die Rampen überstehen. Meiner ist 1 1/4" vom abgeschrägten Kreis entfernt.
Kopiere meine Spindel aus der .SKP oder .STL, um sie in deiner zu verwenden. Es war ein Albtraum, sie zu entwerfen. Ich werde nur sagen, als Anleitung, dass die konische Kante auf dem Kreis die gleiche Größe (1/2" diagonal) hat wie das Loch im Top, und das schmale Ende ist 3/8" diagonal.

Falte eine Länge des Zwirns in der Hälfte und notiere den Mittelpunkt. Lege ihn in den Schlitz oben auf der Spindel. Winde den Zwirn auf die Spindel. Du könntest jemanden brauchen, der den Zwirn oben auf der Spindel fest hält und dreht, während du beide Enden des Zwirns relativ straff hältst.
Wenn es soweit ist, ziehen Sie an beiden Enden des Gummibandes gleichmäßig, während Sie es leicht nach oben heben. Das Gummiband wird sich selbst vom Spindel lösen und die Spitze wird weiter drehen.

Power Top mit Kugellagern, um beim Erhalt der Spinpower zu helfen, wenn der Spin abnimmt.

Ich war fasziniert von der Idee, wie die Drehgeschwindigkeit eines Skaters zunimmt, wenn er seine Arme enger an seinen Körper heranführt. Ohne hier auf eine vollständige Lektion einzugehen, geht es im Großen und Ganzen um die Drehmomentkräfte und wie sie sich auf das Drehen beziehen.
Dieses Oberteil kann so konzipiert sein, dass es eine größere Neigung hat, die die Bälle dazu zwingt, schneller in die Mitte zu kommen, als es die Geschwindigkeit erlauben würde, oder eine kleinere Neigung, um die Drehmomentkräfte nicht so stark zu beeinträchtigen, wie sie es könnten.

Um zu lernen, wie Steigung, Geschwindigkeit, Zentripetalkraft und Drehmoment miteinander zusammenhängen.
Um diese Kräfte in Aktion zu erleben.

Jeder, der sich für Physik und die damit verbundene Mathematik interessiert.
Ich müsste sagen, Klasse 6+, mit Alter 11+.

Mathe,
Physik,
Ingenieurwesen.

Pisten,
Zentripetalkraft,
Torque Force,
Energieformeln.

Tafel zusammen mit allen Referenzmaterialien, um bei der Diskussion der Formeln zu helfen, die zur Berechnung der richtigen Steigung benötigt werden.
Zumindest ein Computer und 3D-CAD-Software, um das passende Top zu entwerfen.
Ein 3D-Drucker, um das Oberteil zu erstellen, sobald es fertiggestellt ist.
Kugellager, die in die Oberseite eingeladen werden sollen,
Eine flache, ebene Oberfläche, auf der man den Top drehen kann.
Eine Länge von Schnur, um den Top zu drehen.

Ungefähr eine Woche, abhängig vom Zugang zu Computern und davon, ob das Design als Klasse, in Gruppen oder von Einzelpersonen durchgeführt wird.

Schau ein Video von einem Eisläufer, während er sich dreht.
Discutieren Sie die Wissenschaft darüber, wie die Arme verwendet werden, um die Spindrehzahl zu erhöhen/verringern.
Discutiere die Mathematik der Wissenschaft.
Verwende die Mathematik, um die Parameter der Neigung der Rampen im oberen Bereich zu entwerfen.

Jede Quelle von Physikformeln.

Das Endergebnis des Projekts sollte ein Top ergeben, das entweder die Geschwindigkeit von der anfänglichen Drehgeschwindigkeit erhöht oder signifikant länger dreht, als es ohne die Kugellager der Fall wäre.
Die Bewertung und Beurteilung könnten darauf basieren, wie lange die Tops drehen. Aus Gründen der Fairness sollte der Lehrer derjenige sein, der alle Tops dreht und zeitlich erfasst, wobei die Unterschiede in der Stärke der anfänglichen Drehkraft berücksichtigt werden müssen.

Keine.