時計と歯車の研究

理系の研究の一助に

2017年6月2日、日本の準天頂衛星「みちびき2号」の打ち上げ成功が伝えられました。何でもかんでも米国におんぶにだっこでは、経済的に優位を築いても難癖をつけられて譲歩を迫られてきました。多かれ少なかれこの傾向は果てしなく続くことでしょう。

そんな折、みちびき2号の打ち上げ成功は米軍のGPSから独立する糸口になることでしょう。一説によると位置検出の誤差は6㎝とも言われています。安定した打ち上げを行い、的確な運用には様々な分野の知識の結集が必要です。

ここでは紀元前はるか昔から存在する時計に目を向けてみます。

requestAnimationFrameの利用

スクリプト言語のJavaScriptにおいて、一定間隔で処理をするにはsetTimeout関数を使いますがここでは、requestAnimationFrame関数を使いました。

この関数はウインドウが非アクティブになると動作が低下ないし停止するので、メモリなどのコンピュータリソースの消費を抑えることができます。反面、バックグラウンドにおいて動作させたいときには不向きです。

Start Animationボタンをクリックして開始します。思うような動作にならない場合は、ブラウザをChromeかOperaに変えてみてください。

歯車の基本

歯車の歴史をたどるのも一つの楽しみかも知れません。向きを変えたり、減速、増速、間欠動作、反転、回転から直線運動など様々な使い方があります。

ここでは二つの歯車がかみ合ったとき、密着する歯数が同じになると想定しています。図面上に正しく歯数を表現することが難しいことから単純な円で表しています。

JavaScriptのSVG要素を用いた動作例を次に示しますが、右端の振り子は味付けの調味料です。冗長をお許しください。秒針の回転を、1/10、1/6の順に1/60に落とし、さらに分針の回転を、1/4、1/3の順に1/12に落としています。フクシアピンク色の#8、#4、#0の歯車が時分秒針に対応します。

動作例

 

 

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