Балансировка Добсонианца.

С инженерной точки зрения труба Добсонианца словно детские качели — брусок с весами на обоих концах. Исходя из вашего личного опыта игры на школьном дворе, вы можете интуитивно понять, что большой ребенок должен сидеть ближе, а маленький дальше для достижения баланса. Инженеры говорят, что при этом достигается равный вращательный момент для баланса качелей.

Момент вращения это произведение веса детей и расстояния от центра качелей, или говоря в инженерных терминах, сумма произведений действия сил и радиусов вращениия. Если сумма всех моментов вращения не равна нулю, тогда результирующий момент вращения заставляет толе крутиться. (Перевод: Когда вы помещаете большой Наглеровский окуляр в держатель, передняя часть телескопа уменьшается). Ваша цель, сделать сумму всех моментов вращения равной нулю.

Многие годы, множество людей строили телескопы, используя метод «научного втыка» и баланс трубы достигался при помощи высотных держателей или добавлением веса. Но не только лишних 32 фунта, подвешенных на задний конец вашего телескопа выдает в вас новичка, но это также значит, что вы будете волочить на себе лишних 32 фунта всякий раз, когда соберетесь проводить наблюдения. Мы не собираемся потворствовать вам.

Представляем вам описание того, как вычислить работу моментов вращения:

Рассмотрим телескоп, как устройство, в котором действуют определенные веса на определенных расстояниях от центра. В современном Добсонианце центр вращения находится наверху зеркальной трубы. Таким образом радиус вращения для каждого компонента это расстояние от центра. В реальности все проще, но хотя вес компонента распределен по всей длине, мы будем рассматривать его как сосредоточенный в центре. Например, каждая трубка в каркасе действует так, словно ее вес находится в центре всей трубы, и действительно, целиком вся система из восьми трубок действует так, словно ее вес находится в центре каркаса.

Сбалансированный телескоп подчиняется следующей формуле:

Это уравнение говорит следующее: для телескопа с n компонентами баланса, сумма всех моментов вращения индивидуальных компонентов должна быть равна нулю. Для получения момента вращения каждого компонента, умножьте их вес на расстояние от центра вращения.

Еще пару слов и мы закончим. Вспомните Рене Декарта, великого французского математика, который изобрел декартовы координаты. Используя декартовы координаты, расстояние от центра вращения положительно, если вы направляетесь к передней части телескопа от точки баланса и отрицательно, если направляться к задней части от точки баланса. Как бы то ни было, вы можете упростить себе жизнь, если все значения как передние так и задние примете как положительные.

Готовьтесь применить все эти полезные знания в главе 7, когда будете строить ваш телескоп. К этому времени вы должны знать следующее:

1. Вес зеркала W_m.
2. Вес клети зеркала W_mc
3. Вес зеркальной коробки W_mb
4. Вес каркаса трубы W_tt
5. Вес второй клетки W_sc

Вы должны иметь прекрасное представление о том, на какой дистанции будет размещаться каждый компонент от центра вращения, расположенного на верху зеркальной коробки. Вы получите баланс, когда:

W_md_m + W_mcd_mc + W_mbd_mb = W_ttd_tt + W_scd_sc

Если вы хотите избежать алгебраических упражнений, вам нужно просто покрутить с высоты зеркальную коробку до момента вращения от нижнего баланса до верхнего момента вращения. Когда вы сделаете зеркальную коробку на один дюйм глубже, расстояние к зеркалу и зеркальной клети d_m и d_mc увеличивается на пол дюйма. Расстояние до второй клетки d_sc уменьшается на один дюйм, но расстояние до центра трубного каркаса d_tt уменьшается только на пол дюйма. С третьей или четвертой попытки вы сбалансируете ваши качели так как нужно.

Дата добавления: 2015-11-14