Tàu điện một ray tự cân bằng: tài liệu học tiếng Anh

This is the Brennan Monorail,

Đây là Tàu một ray Brennan,

a train from the early 1900s

một chiếc tàu từ đầu những năm 1900

that seemed to defy the laws of physics. Thành ngữ

dường như thách thức các định luật vật lý.

Not only did it keep itself perfectly balanced on a single rail, Ngữ pháp

Nó không chỉ tự giữ cân bằng hoàn hảo trên một đường ray duy nhất,

but it mysteriously leaned into corners without any driver input. Cụm từ

mà còn nghiêng vào các khúc cua một cách bí ẩn mà không cần sự can thiệp của người lái.

This was a real invention,

Đây là một phát minh có thật,

and it was unveiled to the public in 1910 Cụm từ

và nó đã được công bố trước công chúng vào năm 1910

by its inventor Louis Brennan.

bởi nhà phát minh Louis Brennan.

The idea was that using a single rail instead of two Ngữ pháp

Ý tưởng là việc sử dụng một đường ray thay vì hai

would make trains faster and railways cheaper to build.

sẽ làm cho tàu chạy nhanh hơn và việc xây dựng đường sắt rẻ hơn.

His train could take corners at greater speeds Cụm từ

Tàu của ông có thể ôm cua với tốc độ cao hơn

without being thrown off the tracks, Cụm động từ

mà không bị văng khỏi đường ray,

and his railway only needed half the material.

và hệ thống đường sắt của ông chỉ cần một nửa vật liệu.

Unlike the monorails we're familiar with today,

Không giống như những hệ thống tàu một ray mà chúng ta quen thuộc ngày nay,

which have thick tracks built high in the air,

vốn có các đường ray dày được xây dựng cao trên không,

Brennan's monorail could run on existing tracks.

tàu một ray của Brennan có thể chạy trên các đường ray hiện có.

Although it looks a bit sketchy, Cách dùng từ

Mặc dù trông nó có vẻ hơi sơ sài,

it was by design very stable. Cụm từ

nhưng theo thiết kế, nó rất ổn định.

At the heart of the train Thành ngữ

Ở trung tâm của con tàu

was a gyroscope that could correct the train's tilt

là một con quay hồi chuyển có thể điều chỉnh độ nghiêng của tàu

before the passengers even noticed.

ngay cả trước khi hành khách kịp nhận ra.

This was a mind-blowing piece of engineering,

Đây là một kiệt tác kỹ thuật đáng kinh ngạc,

especially for 1910.

đặc biệt là đối với năm 1910.

But how did it actually work?

Nhưng thực tế nó hoạt động như thế nào?

We modeled the entire thing and studied the original patents

Chúng tôi đã mô phỏng lại toàn bộ cỗ máy và nghiên cứu các bằng sáng chế gốc

to show you how incredibly clever this design was.

để cho bạn thấy thiết kế này thông minh đến mức khó tin như thế nào.

But in order to understand exactly what's going on here, Ghi chú

Nhưng để hiểu chính xác chuyện gì đang xảy ra ở đây,

we need to know a bit about gyroscopes.

chúng ta cần biết một chút về con quay hồi chuyển.

The basic principle is that if you spin a disc really quickly,

Nguyên lý cơ bản là nếu bạn quay một chiếc đĩa thực sự nhanh,

its angular momentum tries to keep it perfectly stable.

mô men động lượng của nó sẽ cố gắng giữ cho nó hoàn toàn ổn định.

If you try to tilt it in this direction,

Nếu bạn cố gắng nghiêng nó theo hướng này,

it starts rotating on the vertical axis.

nó sẽ bắt đầu quay quanh trục thẳng đứng.

This is called precession. Mạch ý

Đây được gọi là hiện tượng tiến động.

But if instead of tilting it,

Nhưng nếu thay vì nghiêng nó,

we cause it to precess,

chúng ta khiến nó tiến động,

it actually tilts the disc in the opposite direction.

thì nó thực sự sẽ nghiêng chiếc đĩa theo hướng ngược lại.

It's because of this that a gyro will always try

Chính vì điều này mà một con quay sẽ luôn cố gắng

to find its way back to equilibrium. Cụm từ

tìm đường trở về trạng thái cân bằng.

Brennan saw this as the key to keeping his train balanced, Cụm từ

Brennan xem đây là chìa khóa để giữ cho con tàu của mình thăng bằng,

and so he experimented by placing a small flywheel

và vì vậy ông đã thử nghiệm bằng cách đặt một bánh đà nhỏ

in a model train and hooking it up to an electric motor. Cụm động từ

vào một mô hình tàu hỏa và nối nó với một động cơ điện.

Initially, this worked,

Ban đầu, điều này có hiệu quả,

and anytime the train started to fall,

và bất cứ khi nào con tàu bắt đầu đổ,

the disc would precess and keep the train upright.

chiếc đĩa sẽ tiến động và giữ cho con tàu thẳng đứng.

The problem was that when the train turned, Mạch ý

Vấn đề là khi con tàu rẽ,

the gyro didn't turn with it,

con quay không rẽ theo nó,

since it was trying to maintain its position in space.

vì nó đang cố gắng duy trì vị trí của nó trong không gian.

From the train's point of view, Cụm từ

Từ góc nhìn của con tàu,

the gyro was precessing,

con quay đang tiến động,

which caused the train to tilt over and fall off the track.

điều này khiến con tàu bị nghiêng và rơi khỏi đường ray.

To solve this problem,

Để giải quyết vấn đề này,

Brennan put a second gyro in the train and made it spin in the opposite direction.

Brennan đã đặt một con quay thứ hai vào tàu và làm cho nó quay theo hướng ngược lại.

Both were connected by a gear,

Cả hai được kết nối bằng một bánh răng,

so that when one gyro precessed,

sao cho khi một con quay tiến động,

the other would precess in the exact opposite direction.

con quay kia sẽ tiến động theo hướng ngược lại hoàn toàn.

When the train turned a corner,

Khi tàu rẽ ở một khúc cua,

both gyros wanted to keep facing the same way,

cả hai con quay đều muốn tiếp tục hướng về cùng một phía,

but this was impossible.

nhưng điều này là không thể.

And so both gyros were forced to rotate with the train,

Và do đó, cả hai con quay buộc phải xoay cùng với tàu,

and this unwanted precession got canceled out. Cụm động từ

và hiện tượng tiến động không mong muốn này đã bị triệt tiêu.

With another problem solved, Ngữ pháp

Với một vấn đề khác đã được giải quyết,

he started working on the full-sized prototype that he could test with real passengers.

ông bắt đầu nghiên cứu nguyên mẫu có kích thước thật mà ông có thể thử nghiệm với hành khách thực sự.

This was a 12 m long,

Đây là một phương tiện dài 12 mét,

22-ton vehicle with two massive gyros spinning at 3,500 rpm.

nặng 22 tấn với hai con quay khổng lồ quay ở tốc độ 3.500 vòng/phút.

But scaling up his design uncovered a massive problem. Cụm động từ

Nhưng việc phóng to thiết kế của ông đã bộc lộ một vấn đề lớn.

Now that some serious weight was involved, Ngữ pháp

Vì lúc này một trọng lượng rất lớn có liên quan,

the gyros weren't only fighting against their own rotation,

các con quay không chỉ chống lại sự quay của chính chúng,

but also the force of gravity trying to pull down the train.

mà còn chống lại lực hấp dẫn đang cố gắng kéo con tàu đổ xuống.

This was much easier to overcome in Brennan's smaller model,

Điều này dễ dàng vượt qua hơn nhiều ở mô hình nhỏ hơn của Brennan,

but with 22 tons now trying to pull the train over,

nhưng với 22 tấn giờ đây đang cố kéo đổ con tàu,

the gyros had to be much stronger.

các con quay phải mạnh hơn rất nhiều.

The next day,

Ngày hôm sau,

while having lunch,

trong lúc đang ăn trưa,

a letter arrived that would have the key to the solution.

một lá thư đã đến mang theo chìa khóa cho giải pháp.

It was a letter from the King of Nigeria

Đó là một bức thư từ Vua của Nigeria

saying that he had a large amount of money for Brennan.

nói rằng ngài có một số tiền lớn dành cho Brennan.

Just kidding,

Đùa thôi,

this never happened.

điều này chưa bao giờ xảy ra.

But if it did,

Nhưng nếu nó có xảy ra,

Brennan could have asked Incogni today's sponsor to stop it. Ngữ pháp

Brennan có thể đã nhờ Incogni, nhà tài trợ hôm nay, ngăn chặn nó.

Every day,

Mỗi ngày,

we constantly get bombarded with spam emails and phone calls Cụm từ

chúng ta liên tục bị tấn công bởi các email rác và các cuộc gọi điện thoại

from companies we never signed up to.

từ những công ty mà chúng ta chưa bao giờ đăng ký.

Why does this happen?

Tại sao điều này lại xảy ra?

Well,

Chà,

data brokers sell our information to marketing agencies Văn hóa

các nhà môi giới dữ liệu bán thông tin của chúng ta cho các cơ quan tiếp thị

who then send you all the stuff you don't want.

những người sau đó sẽ gửi cho bạn tất cả những thứ bạn không mong muốn.

The worst thing is that all the information

Điều tồi tệ nhất là tất cả các thông tin

they have in their databases

mà họ có trong cơ sở dữ liệu của mình

can quite easily be leaked or stolen by criminals.

rất dễ bị rò rỉ hoặc bị đánh cắp bởi tội phạm.

The good thing is that you have the right to protect yourself.

Điều tốt là bạn có quyền tự bảo vệ mình.

And so Incogni reaches out to all of these companies Cụm động từ

Và thế là Incogni liên hệ với tất cả các công ty này

on your behalf and gets them to delete any information Ghi chú

thay mặt bạn và yêu cầu họ xóa bất kỳ thông tin nào

they have about you.

mà họ có về bạn.

All you need to do is sign up,

Tất cả những gì bạn cần làm là đăng ký,

sit back,

ngồi lại,

and watch Incogni do their work.

và xem Incogni làm công việc của họ.

These are all the companies that no longer have my data.

Đây là tất cả các công ty không còn sở hữu dữ liệu của tôi nữa.

To protect your personal information and get rid of spam Cụm động từ

Để bảo vệ thông tin cá nhân của bạn và loại bỏ thư rác

in your life,

ra khỏi cuộc sống của bạn,

visit incogni.com/primalspace

hãy truy cập incogni.com/primalspace

and use the code primalspace to get 60% off.

và sử dụng mã primalspace để được giảm giá 60%.

In order for Brennan's monorail to keep itself perfectly balanced,

Để tàu một ray của Brennan có thể tự giữ cân bằng hoàn hảo,

it needed to overcome its own weight,

nó cần phải vượt qua trọng lượng của chính nó,

which was constantly trying to pull the vehicle over.

thứ liên tục cố gắng kéo đổ phương tiện.

As it leaned,

Khi nó nghiêng,

the center of gravity shifted,

trọng tâm bị dịch chuyển,

and the vehicle got pulled down more and more.

và phương tiện càng lúc càng bị kéo xuống.

The natural precession wasn't strong or quick enough to keep the train stable.

Lực tiến động tự nhiên không đủ mạnh hoặc đủ nhanh để giữ cho tàu ổn định.

And so Brennan came up with a new solution. Cụm động từ

Và thế là Brennan nghĩ ra một giải pháp mới.

He realized that the key to all of this

Ông nhận ra rằng chìa khóa của tất cả chuyện này

was taking control of the gyro's precession.

là nắm quyền kiểm soát sự tiến động của con quay.

By purposely precessing them quicker than they would normally precess, Ngữ pháp

Bằng cách cố tình làm cho chúng tiến động nhanh hơn bình thường,

a stronger force would be put into righting the vehicle.

một lực mạnh hơn sẽ được đưa vào để kéo phương tiện đứng thẳng.

He hooked up the gyros to a petrol engine

Ông đã kết nối các con quay với một động cơ xăng

and encased them in vacuum-sealed casings to reduce friction.

và bọc chúng trong các vỏ bọc kín hút chân không để giảm ma sát.

Even if the power ran out, Ghi chú

Ngay cả khi hết năng lượng,

the gyros would keep spinning for up to 30 minutes

các con quay sẽ tiếp tục quay trong tối đa 30 phút

before the train could fall over.

trước khi con tàu có thể đổ xuống.

He placed the gyros on a single gimbal

Ông đặt các con quay trên một hệ thống gimbal duy nhất

that allowed the whole system to rotate on the train's roll axis.

cho phép toàn bộ hệ thống xoay quanh trục dọc (trục roll) của tàu.

The axles of each gyro stuck out of the casing

Các trục của mỗi con quay nhô ra khỏi vỏ

and sat between two guide plates that were attached to the train's chassis.

và nằm giữa hai tấm dẫn hướng được gắn vào khung gầm của tàu.

As the train tipped over,

Khi con tàu nghiêng ngả,

the axles would make contact with one of the plates, Cụm từ

các trục sẽ tiếp xúc với một trong các tấm dẫn hướng,

and friction would cause them to roll over like a wheel on the ground. Mạch ý

và ma sát sẽ khiến chúng lăn đi giống như một bánh xe trên mặt đất.

This would cause the gyros to precess much quicker than the previous design,

Điều này sẽ khiến các con quay tiến động nhanh hơn nhiều so với thiết kế trước đó,

pushing the entire train back to equilibrium. Ngữ pháp

đẩy toàn bộ con tàu trở lại trạng thái cân bằng.

The problem was,

Vấn đề là,

vibrations would cause the gyros to bounce on the guide plates,

rung động sẽ khiến các con quay nảy lên trên các tấm dẫn hướng,

and they never produced a smooth and proportional force on the train.

và chúng không bao giờ tạo ra được một lực mượt mà và theo tỷ lệ trên tàu.

And so Brennan got rid of the guide plates

Và thế là Brennan đã loại bỏ các tấm dẫn hướng

and came up with an even better solution.

và đưa ra một giải pháp thậm chí còn tốt hơn.

He fixed the gyros to the train's chassis, Cách dùng từ

Ông cố định các con quay vào khung gầm của tàu,

so they would rotate with the train.

để chúng quay cùng với tàu.

When the train tipped over,

Khi con tàu bị nghiêng,

the gyros did their usual thing and started to precess naturally.

các con quay thực hiện công việc thường lệ của chúng và bắt đầu tiến động một cách tự nhiên.

On the right-hand gyro,

Trên con quay bên phải,

its axle was directly connected to a mechanism

trục của nó được kết nối trực tiếp với một cơ cấu

that controlled an actuator rod.

điều khiển một thanh truyền động.

This rod was linked to a lever and two valves,

Thanh này được liên kết với một đòn bẩy và hai van,

which controlled the flow of compressed air.

dùng để kiểm soát luồng khí nén.

This compressed air followed two pipes

Khí nén này đi theo hai ống dẫn

that entered into either end of a large tube Cụm từ

chạy vào hai đầu của một ống lớn

running through the center of the gyroscope.

chạy xuyên qua tâm của con quay hồi chuyển.

Inside this tube was a gear rack,

Bên trong ống lớn này là một thanh răng,

which was placed between the two gyros

được đặt giữa hai con quay

and could move back and forth to rotate them. Cụm từ

và có thể di chuyển qua lại để xoay chúng.

When the train tilted,

Khi con tàu nghiêng,

the gyros would precess,

các con quay sẽ tiến động,

and the clever actuator arm would activate the valves.

và cánh tay truyền động thông minh sẽ kích hoạt các van.

By closing off one of the valves, Cụm động từ

Bằng cách đóng một trong các van,

compressed air would then flow through one of the pipes

khí nén sau đó sẽ chảy qua một trong các ống dẫn

and into one end of the tube.

và vào một đầu của ống lớn.

This would increase the pressure,

Điều này sẽ làm tăng áp suất,

pushing the gear rack and forcing the gyros to precess in the opposite direction

đẩy thanh răng và buộc các con quay phải tiến động theo hướng ngược lại

until the train returned to equilibrium.

cho đến khi tàu trở về trạng thái cân bằng.

This all happened instantly,

Tất cả những điều này xảy ra ngay lập tức,

and the gyros would react before the train ever got too unbalanced.

và các con quay sẽ phản ứng trước khi con tàu trở nên quá mất cân bằng.

The key here is that the compressed air acted as a pneumatic system, Ghi chú

Chìa khóa ở đây là khí nén hoạt động như một hệ thống khí nén,

allowing the smaller force to produce a much bigger force.

cho phép một lực nhỏ hơn tạo ra một lực lớn hơn nhiều.

The force of the compressed air gets sent equally through the air in the tube.

Lực của khí nén được truyền đều qua không khí trong ống.

Once it gets to the larger piston, Ngữ pháp

Một khi nó đến được pít-tông lớn hơn,

the same force is multiplied over a larger area.

cùng lực đó sẽ được nhân lên trên một diện tích lớn hơn.

And so this piston is moved with much greater force

Và do đó pít-tông này được di chuyển với lực lớn hơn nhiều

than the gyros put into it.

so với lực mà các con quay truyền vào nó.

This genius system took the force of the train tipping over

Hệ thống thiên tài này đã lấy lực của việc con tàu bị nghiêng

and multiplied it against itself to create a train that always wanted to stay level.

và khuếch đại lực đó để chống lại chính nó, tạo ra một con tàu luôn có xu hướng giữ thăng bằng.

His train was so strong that even if every passenger stood on one side, Ngữ pháp

Con tàu của ông vững chãi đến mức ngay cả khi mọi hành khách đều đứng về một phía,

the train would stay perfectly balanced.

con tàu vẫn giữ được thăng bằng hoàn hảo.

His prototype was a huge success,

Nguyên mẫu của ông là một thành công vang dội,

and at the time, it really did seem like the future. Ngữ pháp

và vào thời điểm đó, nó thực sự giống như là tương lai.

But, unfortunately, investors weren't confident in the design.

Nhưng không may, các nhà đầu tư không tin tưởng vào thiết kế này.

Two-railed trains were already well-established at the time,

Tàu hỏa hai đường ray lúc bấy giờ đã rất phổ biến,

and the fact that every train carriage would need its own gyroscope Ngữ pháp

và thực tế là mỗi toa tàu sẽ cần con quay hồi chuyển của riêng nó

brought the project to an end. Cụm từ

đã khiến dự án phải dừng lại.

Either way, it's amazing to uncover these incredible inventions Mạch ý

Dù thế nào đi nữa, thật tuyệt vời khi khám phá những phát minh đáng kinh ngạc này

and appreciate the geniuses behind their creation.

và trân trọng những thiên tài đằng sau sự sáng tạo của họ.

And now, time for the Primal Space giveaway.

Và bây giờ, đã đến giờ tặng quà của Primal Space.

The winner of the previous giveaway is Cameron.

Người chiến thắng trong đợt tặng quà trước là Cameron.

Congrats.

Xin chúc mừng.

In the next video, we'll be giving away another Primal Space Voyager poster Cụm động từ

Trong video tiếp theo, chúng tôi sẽ tặng một tấm poster Primal Space Voyager khác

available in our store to one lucky winner.

hiện có trong cửa hàng của chúng tôi cho một người may mắn.

All you need to do is sign up at the link below,

Tất cả những gì bạn cần làm là đăng ký tại liên kết bên dưới,

like the video, and leave a comment saying what you think about Brennan's design.

thích video và để lại bình luận cho biết bạn nghĩ gì về thiết kế của Brennan.

Thank you very much for watching,

Cảm ơn các bạn rất nhiều vì đã xem,

and I'll see you in the next video.

và tôi sẽ gặp lại bạn trong video tiếp theo.