Яйцо-гироскоп

Описание:

Яйцо можно легко поставить на острую его часть, если воспользоваться свойством волчка; для этого достаточно только привести яйцо во вращательное движение вокруг его длинной оси, — и оно будет, не опрокидываясь, стоять некоторое время на тупом или даже на остром конце.

 

Для этого яйцу придают вращательное движение пальцами. Отняв руки, вы увидите, что яйцо продолжает еще некоторое время вращаться стоймя.

Для опыта необходимо брать непременно вареные яйца. Вам едва ли удастся заставить стоймя вращаться яйцо сырое, потому что внутренняя жидкая масса является в данном случае тормозом. В этом, между прочим, состоит простой способ отличать сырые яйца от сваренных вкрутую — прием, известный многим хозяйкам.

 

Объяснение:

Здесь имеет место весьма любопытное взаимодействие сил. Теория волчка непроста, и углубляться в нее мы не станем. Наметим лишь основную причину, вследствие которой вращающийся волчок не падает.

 

На рисунке изображен волчок, вращающийся в направлении стрелок. Обратите внимание на часть A его ободка и на часть B, противоположную ей. Часть A стремится двигаться от вас, часть B — к вам.

 

Проследите теперь, какое движение получают эти части, когда вы наклоняете ось волчка к себе. Этим толчком вы заставляете часть A двигаться вверх, часть B — вниз.

 

Но так как при быстром вращении волчка окружная скорость частей диска очень велика, то сообщаемая вами незначительная скорость не может сильно изменить общее направление этой точки, и движение волчка почти не меняется. Это как, если бы Вы пытались изменить направление движения пули, выстрелив в нее бумажным комочком из ручки-плевалки.

 

Чем массивнее волчок и чем быстрее он вращается, тем упорнее противодействует он опрокидыванию.

http://www.plam.ru/phisika/zanimatelnaja_fizika_kniga_2/pic_37.jpg

Сущность этого объяснения непосредственно связана с законом инерции. Каждая частица волчка движется по окружности в плоскости, перпендикулярной к оси вращения. По закону инерции частица в каждый момент стремится сойти с окружности на прямую линию, касательную к окружности.

 

Но всякая касательная расположена в той же плоскости, что и сама окружность; поэтому каждая частица стремится двигаться так, чтобы все время оставаться в плоскости, перпендикулярной к оси вращения.

 

Отсюда следует, что все плоскости в волчке, перпендикулярные к оси вращения, стремятся сохранить свое положение в пространстве, а поэтому и сама ось вращения, также стремится сохранить свое направление.

 

Не будем рассматривать всех движений волчка, которые возникают при действии на него посторонней силы. Это потребовало бы чересчур подробных объяснений, которые, пожалуй, покажутся скучными. Мы хотели лишь разъяснить причину стремления всякого вращающегося тела сохранять неизменным направление оси вращения.

Категория: Видео-опыты (физика) | Добавил: Decay_Dance (11.05.2014)
Просмотров: 1421 | Теги: физический опыт, Физика, наука детям, яйцо-гироскоп, эксперименты, опыты, фокус с яйцом | Рейтинг: 0.0/0