Stap 1: Theorie (voor alleen de rente: volledig Skippable)
Het doel van een pogo-stick is zo hoog mogelijk springen... zonder je benen te breken in het proces. Dit betekent dat uw pogo stick moet twee dingen doen:
- Zoveel energie opslaan mogelijk
- Doen zonder het meegeven van te veel kracht aan je benen
Hoeveel energie heb je nodig? Dat hangt af van hoeveel je weegt en hoe hoog u wilt springen. De vergelijking is echter vrij eenvoudig:
Energie die je nodig hebt = (hoogte u wilt springen) x (je gewicht)
Dus als je 200 pond weegt en u wilt springen drie voeten (36 inch), u 36 x 200 moet = 7200 inch-pond van energie.
Hoeveel energie een veer geeft u? Dat hangt af van de stijfheid van het voorjaar (in ponden per inch) en de maximale doorbuiging van de veer (hoeveel het voorjaar kan worden squished of uitgerekt, in inch). De vergelijking is ook vrij eenvoudig:
Energie een bron geeft u = (0.5) x (stijfheid) x (Max afbuiging)2
Dus laten we koopt zeggen je een grote veer (zoals dit voorjaar-gehard stalen jumbo compressie van de lente, die is 12" lang en bijna 5" rond en kost $31.21). De lente wordt beoordeeld voor 875 pond, dus het ziet er veelbelovend uit. Maar laten we de berekening. De veerconstante (d.w.z. stijfheid) is 127 pond per inch. De maximale uitwijking is 6,9 inch. Dat betekent dat de lente 0,5 x 127 x 6,92 inch pond, of 3,023 inch pond van energiekan opslaan. Dat is alleen genoeg om te stuiteren u 15 inch hoog, en het gaat te brengen 875 pond van pijn op je voeten wanneer het doet.
Wat is het probleem hier? Hoe kunnen wij meer energie krijgen zonder zelfs meer kracht zetten onze voeten? De sleutel is in de vergelijking voor energie. Merk op dat de maximale uitwijking wordt gekwadrateerd. Dat betekent dat de maximale uitwijking, niet de kracht van het voorjaar, is de belangrijkste factor om naar te kijken.
Stel, je hebt twee veren. Lente A is tweemaal zo stijf als lente B, maar Spring B heeft tweemaal de maximale uitwijking van voorjaar A. Die meer energie zal bewaren? Het antwoord is dat voorjaar B slaat twee keer zoveel energie. Ga je gang, doe math: energie A 0,5 x 2 x 1 =2 = 1; Energie B 0,5 x 1 x 2 =2 = 2. Dit is een truc van de wiskunde, is het de manier energie-opslag werkt, en het is waarom een rubberen band (met een lage stijfheid maar massale uitwijking) zal u veel hoger dan een metalen veer, stuiteren en het zal doen met veel minder kracht.
KWALIFICATIE noot 1: U kan eigenlijk veel hoger springen dan de lente op uw pogo stick u stuitert. Dit is omdat je springen: u toevoegt de energie in je spieren aan de energie in het voorjaar. De hoogte berekend in de vergelijking is de hoogte dat je pogo stick een rots kan stuiteren. U, een mens met spieren, zal zitten kundig voor zelfs hoger stuiteren.
KWALIFICATIE nota 2: elastiekjes volgen niet de lente vergelijking perfect, omdat als zij strekken, hun stijfheid daadwerkelijk verandert. Maar ik heb nogal een paar experimenten (waarbij opknoping gewichten uit mijn balkon), en de stijfheid niet veranderen te veel. U kunt nog steeds de vergelijking van de energie-opslag om vrij dicht.
