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|| $ I ~~ $ Moment<<BR>>of Inertia|| $ { \Large { { 23 \sqrt{3} ~ M A } \over 486 } } ~\approx 0.081695 ~ M A $ || $ { \Large { { M A } \over { 6 \sqrt{3} } } } ~\approx 0.096225 ~ M A $ || $ $ || $ $ || || $ T ~ ~$ Torque || $ F \sqrt{\sqrt{3}~ A} / 6 ~\approx 0.21935 ~ F \sqrt{ A } $ || $ { \Large { { F \sqrt{A} } \over { 3 \sqrt[4]{3} } } } ~\approx 0.25328 ~ F \sqrt{A} $ || $ $ || $ $ || || $ \dot \omega ~~ $ Angular<<BR>> acceleration || $ { \Large { { 81 F } \over { 23 \sqrt[4]{3} ~ M \sqrt{A} } } } ~\approx 2.0333 { \Large { F \over { M \sqrt{A} } } } $ || $ { \Large { { 2 \sqrt[4]{3} ~ F } \over { M \sqrt{A} } } } ~\approx 2.6321 { \Large { F \over { M \sqrt{A} } } } $ || $ $ || $ $ || |
|| $ I ~~ $ Moment<<BR>>of Inertia|| $ { \Large { { 23 \sqrt{3} ~ M A } \over 486 } } ~\approx 0.081695 ~ M A $ || $ { \Large { { M A } \over { 6 \sqrt{3} } } } ~\approx 0.096225 ~ M A $ || $ {\Large { { M A } \over 12 } } ~\approx 0.083333 ~ M A $ || $ $ || || $ T ~ ~$ Torque || $ F \sqrt{\sqrt{3}~ A} / 6 ~\approx 0.21935 ~ F \sqrt{ A } $ || $ { \Large { { F \sqrt{A} } \over { 3 \sqrt[4]{3} } } } ~\approx 0.25328 ~ F \sqrt{A} $ || $ 0.25 ~ F \sqrt{A} $ || $ $ || || $ \dot \omega ~~ $ Angular<<BR>> acceleration || $ { \Large { { 81 F } \over { 23 \sqrt[4]{3} ~ M \sqrt{A} } } } ~\approx 2.0333 { \Large { F \over { M \sqrt{A} } } } $ || $ { \Large { { 2 \sqrt[4]{3} ~ F } \over { M \sqrt{A} } } } ~\approx 2.6321 { \Large { F \over { M \sqrt{A} } } } $ || $ { \Large { { 3 F } \over { M \sqrt{ A } } } } $ || $ $ || |
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|| {{attachment:TriB.png| |width=160}} || symmetric! easier ... <<BR>> $ x = 2 y / C $ <<BR>> $ I ~= 2 \int_0^{C/2}(M/A)~B~(1 - 2y/C) y^2 ~ dy ~= { \large { { B C^3 M } \over { 4 A } } } \int_0^{1}~(1 - x) x^2 ~ dx ~= { \Large { { M A } \over { 6 \sqrt{3} } } } ~\approx 0.096225 ~ M A $ <<BR>> $ T ~= ( F / 3 )( C / 2 ) ~= { \Large { { F \sqrt{A} } \over { 3 \sqrt[4]{3} } } } ~\approx 0.25328 ~ F \sqrt{A} $ <<BR>> $ \dot \omega ~= T / I ~= { \Large { { 2 \sqrt[4]{3} ~ F } \over { M \sqrt{A} } } } ~\approx 2.6321 { \Large { F \over { M \sqrt{A} } } } $ || ||{{attachment:QuadA.png| |width=160}} || || |
|| {{attachment:TriB.png| |width=160}} || symmetric! easier ... <<BR>><<BR>> $ x = 2 y / C $ <<BR>><<BR>> $ I ~= 2 \int_0^{C/2}(M/A)~B~(1 - 2y/C) y^2 ~ dy ~= { \Large { { B C^3 M } \over { 4 A } } } \int_0^{1}~(1 - x) x^2 ~ dx ~= { \Large { { M A } \over { 6 \sqrt{3} } } } ~\approx 0.096225 ~ M A $ <<BR>> $ T ~= ( F / 3 )( C / 2 ) ~= { \Large { { F \sqrt{A} } \over { 3 \sqrt[4]{3} } } } ~\approx 0.25328 ~ F \sqrt{A} $ <<BR>> $ \dot \omega ~= T / I ~= { \Large { { 2 \sqrt[4]{3} ~ F } \over { M \sqrt{A} } } } ~\approx 2.6321 { \Large { F \over { M \sqrt{A} } } } $ || ||{{attachment:QuadA.png| |width=160}} || $ I ~= 2 \int_0^{Q/2}(M Q / A) y^2 ~ dy ~= { \Large { { 2 ~ M Q^4 } \over { 24 ~ A } } } ~= { \Large { { M A } \over 12 } } ~\approx 0.083333 ~ M A $ <<BR>><<BR>> $ T ~= 2 ( F / 4 ) ( Q / 2 ) ~= 0.25 ~ F \sqrt{A} $ <<BR>><<BR>> $ \dot \omega ~= T / I ~= 3.0 ~ { \Large { F \over { M \sqrt{ A } } } } $ || |
Triangle or Square?
What is the optimum shape for a thinsat?
Mass M, Density M/A
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Triangle |
Square |
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Area |
A = \sqrt{3} C^2 / 4 |
A = Q^2 |
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Side |
C = 2 \sqrt{A / \sqrt{3} } |
Q = \sqrt{A} |
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Height |
B = (\sqrt{3}/2) C = \sqrt{\sqrt{3} ~ A} |
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Ratio |
C = ( 2 /\sqrt[4]{3} ) Q ~ \approx ~ 1.51967 ~ Q |
Q = ( \sqrt[4]{3}/2 ) C ~ \approx ~ 0.65804 ~ C |
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Rotational |
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I ~~ Moment |
{ \Large { { 23 \sqrt{3} ~ M A } \over 486 } } ~\approx 0.081695 ~ M A |
{ \Large { { M A } \over { 6 \sqrt{3} } } } ~\approx 0.096225 ~ M A |
{\Large { { M A } \over 12 } } ~\approx 0.083333 ~ M A |
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T ~ ~ Torque |
F \sqrt{\sqrt{3}~ A} / 6 ~\approx 0.21935 ~ F \sqrt{ A } |
{ \Large { { F \sqrt{A} } \over { 3 \sqrt[4]{3} } } } ~\approx 0.25328 ~ F \sqrt{A} |
0.25 ~ F \sqrt{A} |
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\dot \omega ~~ Angular |
{ \Large { { 81 F } \over { 23 \sqrt[4]{3} ~ M \sqrt{A} } } } ~\approx 2.0333 { \Large { F \over { M \sqrt{A} } } } |
{ \Large { { 2 \sqrt[4]{3} ~ F } \over { M \sqrt{A} } } } ~\approx 2.6321 { \Large { F \over { M \sqrt{A} } } } |
{ \Large { { 3 F } \over { M \sqrt{ A } } } } |
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Notes: |
The mass density per area is total mass M divided by the total area A for a thinsat. |
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x = 3 y / B |
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symmetric! easier ... |
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I ~= 2 \int_0^{Q/2}(M Q / A) y^2 ~ dy ~= { \Large { { 2 ~ M Q^4 } \over { 24 ~ A } } } ~= { \Large { { M A } \over 12 } } ~\approx 0.083333 ~ M A |
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