Класс!ная физика - всегда рядом Класс!ная физика - викторины Класс!ная физика - для любознательных Техно-шокер Музей открытки 20 века Коты-работы художников

добавить на Яндекс

"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?





«Класс!ная физика» - это class-fizika.spb.ru, class-fizika.narod.ru, class-fizika.ru и classfizika.ru
«Класс!ная физика» - это и библиотека по физике class-fizika.ru/bib.html

 Класс!ная физика   -  YouTube

Статика. Центр тяжести. Ванька-встанька. Опыты

ПечатьE-mail


ВАНЬКИ-ВСТАНЬКИ


- известные старые игрушки, где используется принцип устойчивого равновесия. У этих игрушек точка пересечения радиуса сферы основания с вертикальной осью называется центром качения, а центр тяжести всегда должен быть ниже центра качения и находиться на оси игрушки.


За многие годы существования "ваньки-встаньки" усложнились, и их движения стали многообразнее:


- в нижней части которой есть перегородка, а под ней шарик. Перекатываясь, шарик изменяет характер колебаний игрушки, делает их более резкими. Но амплитуда колебаний почти не меняется;



- чтобы менялись амплитуда и частота колебаний, центр тяжести игрушки должен перемещаться по вертикали, для этого в корпус игрушки устанавливают вертикальный стержень, а на нем грузик в виде шайбы. Грузик медленно опускается, и игрушка колеблется все быстрее и быстрее;


- внутри корпуса песочные часы, и песок, пересыпаясь из верхней полости в нижнюю, выполняет роль подвижного грузика;


- подвижные грузики соединены с подвижной же головой, и во время колебаний перемещение подвижного грузика приводит к изменению движения еще и головы, 1-ый может вытягивать шею, 2-ой вертит головой;



- внутри есть колесо, выступающее из корпуса через щель, и пружинный привод, заводимый ключом. Качаясь, игрушка задевает колесом о поверхность стола, и начинает замысловатый танец;



- делает сложные колебания вокруг своей оси, для этого в корпусе вертикально установлена полоска жести, закрученная винтом, а на ней тяжелая шайба с прорезью. Опускаясь под действием собственного веса, шайба, изменяет положение центра тяжести (частоту колебаний) и, вращаясь сама, заставляет вращаться корпус;



- в верхней и нижней частях корпуса полости, соединенные между собой спиральной трубой. Сверху вниз по трубе пересыпается песок, что придает вращение. Шарообразный груз между витками трубки позволяет установить игрушку в горизонтальное положение, но при качении она встает или на голову, или на «ноги» в зависимости от направления качения шарика по спирали.



ЗАГАДОЧНАЯ МАТРЕШКА


Попробуйте положить эту матрешку набок и отпустить руку — матрешка тут же вернется в вертикальное положение. Но стоит < казать ей «ложись спать» и вновь положить набок, как она останется послушно лежать.



Секрет здесь прост — внутри матрешки расположено устройство, позволяющее изменять центр ее тяжести. От устройства наружу выступает небольшая ручка, которая незаметна для окружающих. И только обладатель игрушки знает секрет и при произнесении «волшебных» слов незаметно поворачивает ручку.


Матрешку изготовьте из шарика от пинг-понга. Вначале шарик разрежьте пополам вдоль шва и в одной из половинок приклейте (иитроцеллюлозным клеем) к стенке шляпку гвоздя, острие которого укорочено до 3 мм. На острие наденьте ось — отрезок стержня длиной 37 мм от шариковой ручки. К оси предварительно прикрепите лейкопластырем или изоляционной лентой грузик — свинцовую пломбу или шарик от шарикоподшипника диаметром 8—10 мм. Другой конец оси должен упираться в стенку шарика. Чтобы ось не могла поворачиваться под действием грузика, по краям ее разместите резиновые прокладки. Напротив оси проделайте иголкой в шарике отверстие, через которое вставьте внутрь отрезка стержня смазанную клеем проволоку, например разогнутую канцелярскую скрепку. Выступающий конец проволоки укоротите до 10 мм и загните — это и будет ручка.

Когда клей подсохнет, проверьте действие устройства и, если грузик хорошо фиксируется после поворота ручки не четверть оборота в ту или другую сторону, склейте обе половинки шарика (или прикрепите их друг к другу с помощью изоляционной ленты).


Вернуться в «Оглавление»

Источник: журн. "Мастерок"; авт. Л. Никитин