È difficile non gradire i BattleBots. Si tratta essenzialmente di un evento sportivo basato sulla tecnologia moderna in cui le squadre costruiscono robot telecomandati come cose che combattono in un’arena.
Naturalmente, ci sono molti aspetti ingegneristici di questi robot, ma alla base di ogni bit di terrore tecnologico c’è una fisica fondamentale. Ripassiamo alcune delle tattiche basate sulla fisica usate nel gioco.
Robot con disco rotante orizzontale.
Quanti dei robot hanno armi basate sulla filatura? Sembra essere una scelta popolare. Ma perché? Perché girare a tutti? Supponiamo che ci sia un robot con un disco rotante orizzontale sulla parte superiore (con piccoli noccioli per colpire altri robot).
Perché si dovrebbe mettere un disco rotante sul robot? C’è una risposta semplice: l’energia. Supponiamo di avere qualcosa come un grande braccio di robot che si potrebbe oscillare per colpire altri robot. La chiave qui ha a che fare con il tempo e l’energia. L’energia immagazzinata in un disco rotante dipende dalla sua massa, dimensione e velocità di rotazione. Questo significa che più veloce è la rotazione del disco, più energia ha. Questo dà al disco un vantaggio tattico rispetto ad un braccio, in quanto è possibile continuare ad aumentare la velocità per immagazzinare sempre più energia nell’arma che gira. Un braccio oscillante, d’altra parte, ha solo una certa quantità di energia da raggiungere e colpire.
Un disco che gira ha alcuni svantaggi. In primo luogo, ci vuole un po ‘di tempo per arrivare alla migliore velocità con la maggior parte dell’energia. Se dà un bel colpo ad un altro robot, potrebbe rallentare e avere bisogno di un po’ di tempo per tornare alla velocità. C’è un altro problema. Se si colpisce un robot con una grande forza, la stessa forza spinge indietro sul robot. Ciò significa che un disco rotante potrebbe effettivamente danneggiare un altro robot con un colpo ben posizionato, ma è difficile lanciarlo attraverso l’arena in quanto questa forza sarebbe solo buttando entrambi i robot a parte.
Robot con disco rotante verticale.
Forse si vuole costruire un robot da combattimento con un disco che gira verticalmente. Questo potrebbe essere un buon trucco. Ci sono due varianti per i robot con disco rotante verticale. Li chiamerò down-spin e up-spin.
Questi up-spinners verticali hanno lo stesso vantaggio dei filatori orizzontali: possono richiedere un po’ di tempo per aumentare la velocità del disco in modo che abbia più energia. Ma il vero trucco con l’up-spin è la forza che esercita sia sul robot vittima che su se stesso. Dal momento che il disco gira sul lato che colpisce il suo bersaglio, il disco ha la capacità di lanciare un robot in aria. Naturalmente le forze vengono in coppia, quindi questo significa che c’è anche una forza sul robot up-spin. Tuttavia, questa forza uguale sul robot con disco rotante verticale è nella direzione opposta, cioè verso il basso. In questa collisione, la vittima viene gettata e l’aggressore viene spinto a terra (il che impedisce all’aggressore di volare via).
Che dire di un robot down-spin? In questo caso, il disco rotante spinge verso il basso sulla vittima e verso l’alto sull’attaccante. Se progettate correttamente il vostro robot attaccante, potete rendere conto di questa forza di spinta verso l’alto. Ma a cosa serve una forza di spinta verso il basso? Non getterà l’altro robot, ma si può strappare in esso con una lama rotante della morte.
Momento angolare
Che diavolo è il momento angolare? Ecco una spiegazione più lunga, il momento angolare è una proprietà associata agli oggetti rotanti. Se si vuole cambiare l’asse lungo il quale ruota un oggetto, è necessario applicare una coppia (una forza di torsione).
La maggior parte delle persone non hanno molta esperienza quotidiana con la quantità di moto angolare. Un posto che potreste aver visto i suoi effetti è con il fidget spinner (quel giocattolo rotante a base di dita). Forse questo è uno dei motivi per cui è divertente da giocare. Un fidget spinning spinner ha più momento angolare di uno non rotante. Questo significa che ci vuole più coppia per capovolgerlo. È solo strano, dato che siamo abituati a questo momento angolare.
Un robot con un disco rotante ha anche un momento angolare. Si può davvero vedere questo con i robot di con disco rotante verticale. Al fine di girare la direzione del robot, è necessaria una coppia supplementare in modo da poter cambiare l’asse di rotazione del disco di filatura. Questo può portare ad alcuni strani casi in cui il robot si inclina effettivamente sul suo lato mentre si gira.
