Класс!ная физика



Гироскоп - игрушка

Гироскоп с момента своего рождения известен как как одна из самых замечательных научных механических игрушек. Этот гироскоп представляет собой вращающийся маховичок, закрепленный в корпусе.

Если раскрученный гироскоп наклонять, он будет сопротивляться этому наклону. Можно утановить раскрученный гироскоп на кончик пальца, на ручку или веревку, а сверху на него поставить еще один. И вся эта невообразимая конструкция будет стоять!

Раскручивать гироскоп можно как веревочкой, так и с помощью специального пускателя.

Источник: http:///aurahome.ru/

Почему не падает вращающийся волчок?

Хороший волчок должен легко вертеться. Для этого необходимо правильно разместить центр тяжести.При большой скорости вращающийся волчок стремится сохранить неизменным положение своей оси и не падает. Постепенно из-за трения скорость вращения уменьшается. И когда скорость становится недостаточной, ось волчка по спирали отклоняется от вертикали, далее следует падение.

Из тысяч людей, забавлявшихся в детстве с волчком, не многие смогут правильно ответить на этот вопрос. Как, в самом деле, объяснить то, что вращающийся волчок, поставленный отвесно или даже наклонно, не опрокидывается, вопреки всем ожиданиям? Какая сила удерживает его в таком, казалось бы, неустойчивом положении? Разве тяжесть на него не действует? 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 А его ободка и на часть В, противоположную ей. Часть А стремится двигаться от вас, часть В – к вам. Проследите теперь, какое движение получают эти части, когда вы наклоняете ось волчка к себе. Этим толчком вы заставляете часть А двигаться вверх, часть В – вниз; обе части получают толчок под прямым углом к их собственному движению. Но так как при быстром вращении волчка окружная скорость частей диска очень велика, то сообщаемая вами незначительная скорость, складываясь с большой круговой скоростью точки, дает равнодействующую, весьма близкую к этой круговой, – и движение волчка почти не меняется. Отсюда понятно, почему волчок как бы сопротивляется попытке его опрокинуть. Чем массивнее волчок и чем быстрее он вращается, тем упорнее противодействует он опрокидыванию.

Вращающийся волчок, будучи подброшен, сохраняет первоначальное направление своей оси.
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 общий перпендикуляр к ним, т. е. 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.
Я хотел лишь разъяснить причину стремления всякого вращающегося тела сохранять неизменным направление оси вращения. Этим свойством широко пользуется современная техника. Различные гироскопические (основанные на свойство волчка) приборы – компасы, стабилизаторы и др. – устанавливаются на кораблях и самолетах. Таково полезное использование простой, казалось бы, игрушки.

Вращение обеспечивает устойчивость снарядов и пуль в полете, а также может быть использовано для обеспечения устойчивости космических снарядов – спутников и ракет – при их движении.

Источник: "Занимательная физика" Я.И.Перельман





Знаете ли вы?

Радиолюминесценция

Северное сияние, свечение насекомых, минералов, гниющего дерева - это примеры люминесценции в природе. Существует несколько видов люминесценции, один из них - радиолюминесценция, вызванная воздействием ионизирующего излучения.

Первые радиолюминесцентные светящиеся краски начали применяться с начала 20 века. Радиолюминесцентными красками на основе сульфида цинка и радия-226 или тория покрывались элементы циферблатов часов, и других приборов, которые в результате светились в темноте. Такие поверхности способны были излучать свет в течение нескольких лет.

Подобные светящиеся метки делали и на морских бакенах, и в качестве габаритных отметок на винтах вертолетов, для подсветки оружейных прицелов, на приборах для для работы во взрывоопасных средах (на шахтах) и т.д.

Яркость свечения зависела и от площади поверхности покрытия, и от толщины люминесцентного слоя. Со временем источник света терял яркость, но все равно оставался опасным.

В настоящее время в радиолюминесцентных источниках света для приборов применяется тритий (радиоактивный изотоп водорода). Он излучает бета-частицы, которые почти полностью поглощаются защитным стеклом источника света.



Устали? - Отдыхаем!

Вверх