Все видели, как быстро сметают воду «дворники» с лобового стекла машины... Но задумывались ли Вы, как они работают? Если показать механику такую систему, он скажет, что она работать не может. Единственная точка крепления, длинный рычаг (поводок) и щётка с трением, прилегающая к стеклу. Если моторчик может провернуть такую систему, то он вряд ли может быстро переключиться из вращения в одну сторону во вращение в другую. Как же на самом деле устроена система вращения стеклоочистителей?
Если открыть капот и снять кожухи, можно увидеть, что моторчик всё время, когда включён, вращается в одну сторону. А плоский шарнирный механизм, называемый трапецией дворников, раздаёт вращение на стеклоочистители то в одну сторону, то в другую.
Плоские шарнирные механизмы... Абстрактно — линеечки разной длины, соединённые в концах гвоздиками. На практике встречаются на каждом углу. Математические исследования шарнирных механизмов начались со времён изобретения Джеймсом Уаттом первой паровой машины и продолжаются в наше время. Уже в XXI веке математиками была доказана теорема о подписи — существует плоский шарнирный механизм, подделывающий Вашу подпись сколь угодно точно.
Некоторые интересные факты истории развития шарнирных механизмов будут представлены в фильмах раздела «Шарнирные механизмы».
Стеклоочистители автомобиля // Математическая составляющая / Ред.-сост. Н. Н. Андреев, С. П. Коновалов, Н. М. Панюнин. — Второе издание, расширенное и дополненное. — М. : Математические этюды, 2019. — Стр. 57.