Goniometrické pravítko (goniometric ruler)

K čemu model slouží?

Tento nástroj – nebo spíše pomůcka – znázorňuje pohyb bodu po jednotkové kružnici a umožňuje nakreslit funkci sin, resp. cos. Má pomoci pochopit princip, co vlastně funkce sin a cos představuje.  Je důležité říci, že pravítko neslouží jako přesná rýsovací pomůcka, ale jako hravá demonstrace vývoje goniometrických funkcí v čase. Kvalita výsledné nakreslené křivky závisí na mnoha faktorech jako např. na průměru tužky, její hmotnosti, tvrdosti, tolerancích mechanizmu apod. 

Tipy pro tisk

Jedná se o stavebnici složenou ze 6 kusů – pravítka, ozubeného kolečka, základny, posuvníku a dvou držáků na tužky či pera. 

Při tisku není potřeba generovat podpěry. Doporučený materiál je PETG.

Pravítko tiskněte vrchní stranou k podložce, stejně tak posuvník. Držáky tužek tiskněte závity nahoru.

Upravte vnitřní průměr držáku pro tužku tak, aby byl jen o něco málo větší, než tužka/fixa, kterou chcete pro kreslení použít. Tužka se v držáku musí vždy volně pohybovat – během kreslení na hrot tlačí pouze gravitace, nikoliv vaše ruka a jakékoliv omezení pohybu tužky v držáku povede k méně kvalitní křivce. Velká vůle ale také není optimální – hrot tužky cestuje v držáku a výsledná křivka není hladká či spojitá..

Je možné využít dvoubarevný tisk pro kontrastnější popisky.

Sestavení

Níže popsané kroky proveďte přesně v tomto pořadí:

1. Nasaďte posuvník na pin ozubeného kolečka. Malé otvory v posuvníku pro hrot tužky by měly směřovat směrem k podložce. 
2. Všimněte si, že držáky pro tužky jsou vyosené od osy drážky v posuvníku. Vyosení by mělo směřovat od vás.
3. Připravte si základnu, do které následně nastrčíte posuvník a zároveň střed ozubeného kolečka. 
4. Aplikujte malé množství maziva (vazelíny) do vodicích drážek pro posuvník a také na plochu, na které se následně bude otáčet ozubené kolečko. Doporučuji stejné mazivo, jako se používá na vodicí tyče u 3D tiskáren.
5. Natočte kolečko tak, aby pin směřoval směrem k vám (6 hodin) a s použitím mírné síly tlačte střed ozubeného kolečka směrem k ose otáčení na základně a zároveň tlačte posuvník do vodicích drážek základny. 
6. Otestujte sestavený mechanismus – posuvník by měl při otáčení ozubeného kolečka bez zadrhávání jezdit nahoru a dolů.

Kreslení funkcí sin a cos

1. Do levého či pravého držáku vložte měkkou tužku nebo např. rýsovací pero. Pero by mělo mít jen o trochu menší průměr, než je vnitřní průměr držáku a na spodní straně posuvníku by měl být vidět hrot. Pero by mělo v držáku být uloženo volně, aby ho následně gravitace tlačila směrem k papíru.
2. Natočte kolečko do požadované polohy (fáze). Můžete využít rysek na ozubeném kolečku a pravítku pro jednodušší určení, v jaké fázi se začne křivka vykreslovat.
3. Jednou rukou přidržujte pravítko, druhou rukou tlačte základnu směrem k pravítku a zároveň základnou posouvejte doleva či doprava. Tak roztočíte ozubené kolečko a posuvník začne vykreslovat sinusovku.