Волчок Томсона
Далек от науки но интересно - центробежная сила то вроде как раз цилиндром должна наружу крутить волчок, а волчок на него встает почему-то. Кто объяснит с научной точки зрения?
раскрыть ветку (10)
Он крутится не только на боковой стороне, но больше вокруг оси, проходящей через цилиндр, потому нет большой центробежной силы о которой ты думаешь. Шар - фигура равновесная, цилиндр приделанный к нему нарушает равновесие и поворачивается к земле. Скорость вращения достаточно высока, и объект принимает наиболее выгодное положение, при котором самая тяжелая часть системы - цилиндр - движется меньше всего.
раскрыть ветку (6)
Кому интересно:
Такой волчок, названый по имени ученого Томсона, изучавшего теорию гироскопов, состоит из срезанного шарика с ножкой, расположенной в центре среза.
В устойчивом состоянии равновесия волчок опирается на плоскость одной точкой своей сферической поверхности, а его ножка направлена вертикально вверх. За ножку волчок может быть приведен в быстрое вращение. Начав вращаться, волчок теряет устойчивость, его ножка отклоняется от первоначального вертикального положения. В конце концов волчок переворачивается и продолжает устойчиво вращаться, казалось бы, в самом неудобном положении, опираясь на плоскость своей ножкой.
Такое поведение волчка связано с тем, что касаясь боком поверхности, он испытывает трение.
Сила трения вызывает отклонение оси вращения от вертикали до тех пор, пока волчок не перевернется.
Интересно, что если, например, запустить его по часовой стрелке, то после переворачивания направление вращения его относительно собственной оси сохраняется неизменным.
В то же время концы оси после переворота меняются местами. Но если концы оси поменялись местами, то, глядя на волчок сверху, мы должны увидеть, что его направление вращения изменилось на противоположное. Т.е. после того как волчок перевернется и встанет на ножку, он должен будет вращаться против часовой стрелки. Однако, после поворота волчок продолжает вращаться по часовой стрелке!
Такой волчок, названый по имени ученого Томсона, изучавшего теорию гироскопов, состоит из срезанного шарика с ножкой, расположенной в центре среза.
В устойчивом состоянии равновесия волчок опирается на плоскость одной точкой своей сферической поверхности, а его ножка направлена вертикально вверх. За ножку волчок может быть приведен в быстрое вращение. Начав вращаться, волчок теряет устойчивость, его ножка отклоняется от первоначального вертикального положения. В конце концов волчок переворачивается и продолжает устойчиво вращаться, казалось бы, в самом неудобном положении, опираясь на плоскость своей ножкой.
Такое поведение волчка связано с тем, что касаясь боком поверхности, он испытывает трение.
Сила трения вызывает отклонение оси вращения от вертикали до тех пор, пока волчок не перевернется.
Интересно, что если, например, запустить его по часовой стрелке, то после переворачивания направление вращения его относительно собственной оси сохраняется неизменным.
В то же время концы оси после переворота меняются местами. Но если концы оси поменялись местами, то, глядя на волчок сверху, мы должны увидеть, что его направление вращения изменилось на противоположное. Т.е. после того как волчок перевернется и встанет на ножку, он должен будет вращаться против часовой стрелки. Однако, после поворота волчок продолжает вращаться по часовой стрелке!
раскрыть ветку (5)
Ты уверен что тебя не тянуло вниз на низких скоростях?
1 - Волчок крутится вокруг оси
2 - цилиндр нарушает равновесие и отклоняется, благодаря центробежной силе не падает сразу
3 - волчок принимает устойчивое положение. Шар практически остается на одном месте, цилиндр дополнительно вращается вокруг шара - лишние затраты энергии - поиск самого энерговыгодного равновесного положения
Всё просто, если есть интерес. Начнешь разбираться и диву даёшься как всё продумано, тут же осознавая, что иначе просто невозможно 8)
1 - Волчок крутится вокруг оси
2 - цилиндр нарушает равновесие и отклоняется, благодаря центробежной силе не падает сразу
3 - волчок принимает устойчивое положение. Шар практически остается на одном месте, цилиндр дополнительно вращается вокруг шара - лишние затраты энергии - поиск самого энерговыгодного равновесного положения
Всё просто, если есть интерес. Начнешь разбираться и диву даёшься как всё продумано, тут же осознавая, что иначе просто невозможно 8)
раскрыть ветку (1)
Скажем так, центробежной силы, именно как силы, не существует. Это абстрактное понятие движения по инерции. Т.е. на объект сила, направленная противоположно центростремительному ускорению, не действует, а сам объект оказывает усилие (на то, что его удерживает в движении). Это было доказано уже давно.
Но это лишь незначительная поправка, в остальном целиком и полностью согласен! Я всё подбирал правильное выражение для понятного описания, почему же такую явную роль играет центростремительное ускорение: "поиск самого энерговыгодного равновесного положения". Я бы лучше не сказал точно! Жму руку!
Но это лишь незначительная поправка, в остальном целиком и полностью согласен! Я всё подбирал правильное выражение для понятного описания, почему же такую явную роль играет центростремительное ускорение: "поиск самого энерговыгодного равновесного положения". Я бы лучше не сказал точно! Жму руку!
Изменил таки текст! Я описал это как вижу сам на гифке, но вот про сохранение направления движения интересно, попробую повторить в 3D =)
раскрыть ветку (2)