Класс!ная физика



Неутомимый Йо-йо - чертик на веревочке. Научные игрушки

07.2011

Даже сам ... великий Наполеон и его доблестные солдаты перед решительным сражением при Ватерлоо расслаблялись, играя ... во что? Ну, конечно, в Йо-Йо!
В пьесе Бомарше «Женитьба Фигаро» есть сцена, где в руках у Фигаро " йо-йо"! Фигаро говорит: "Это потрясающая игрушка, которая рассеивает утомление от умственной работы".

"Йо-йо" - очень древняя игрушка, которая состоит из двух катушек соединенных осью, с прикрепленной к ней верёвкой. Никто не скажет точно, где и когда было придумано" йо-йо" ( иначе "чертик на веревочке") в Греции, Египте или на Филиппинах.

В Национальном музее Афин есть множество древних греческих ваз с изображением людей, играющих с "йo-йo." Эти игрушки обычно делали из дерева, металла или разукрашенной обожженной глины. Античные врачи рекомендовали использовать такие игрушки в качестве тренажера при лечении различных заболеваний, например, полиартрита.

На стенах египетских храмов также были найдены рисунки "йo-йo".

Археологами найдены прототипы игрушки "йо йо" в Северной Америке у народов Майя (800 год н.э.).

В 16 веке охотники на Филиппинах использовали похожие предметы для охоты. Это был отшлифованный камушек на длинном кожаном ремешке. Охотник запускал его так, что оружие обвивало шею животного и арканило его. При промахе кругляш, как на пружинке, возвращался в руки охотника.
Много позже на Филиппинах начали появляться "йo-йo" , вырезанные из цельного куска дерева.
В Индии была найдена старинная маленькая коробочка с рисунком девочки, играющей с "йo-йo."

Первоначально в Европе йо-йо было доступно только высшим сословиям Шотландии, Франции и Англии.
В музее Франции хранится картина, на которой изображен будущий Король Луи XVII, держащий "йо-йо". В то время их делали из стекла, слоновой кости, серебра и украшали драгоценными камнями.

В пьесе Бомарше «Женитьба Фигаро» есть сцена, где в руках у Фигаро " йо-йо"! Фигаро говорит: "Это потрясающая игрушка, которая рассеивает утомление от умственной работы".

Как известно, даже во время сражения при Ватерлоо Наполеон и его солдаты играли c "йo-йo", расслабляясь перед битвой.

В 1920 году в Америке была открыта фабрика по изготовлению "йо-йо".

"Йо-йо" состоит из двух полусферических половинок-дисков, соединенных осью. Раньше существовал только один тип "йо-йо", оно вырезалось из сплошного куска дерева. Шли годы, игрушка видоизменялась. В настоящее время существует три основных материала, из которых изготавливаются "йо-йо": дерево, металл и пластик.

...

Действие "йо-йо" основано на принципе механического гироскопа. При броске "йо-йо" размотав целиком верёвку, начинает снова возвращаться по ней в руку играющего. Верёвка в "йо-йо" может быть крепко привязана к оси или может охватывает ось петлей. Если верёвка привязана к оси, то после того, как верёвка размотается, "йо-йо" сразу начнёт наматываться обратно.

Если "йо-йо" закреплено на оси петлей, тогда оно будет не сразу возвращаться обратно в руку, а на какое-то время сможет замирать на конце веревки и просто свободно вращаться, т.е. переходить в "спящий" режим. Пока "йо-йо спит", с ним можно выполнять различные трюки.
Если снизить трение между веревкой и осью "йо-йо", то можно увеличить время, которое "йо-йо" будет "спать" на конце веревки. Для этого в "йо-йо" на оси устанавливается высокоскоростной подшипник.

В 1978 году было запатентовано йo-йo с изменяемым расстоянием между половинками, а в 1980 году - "умное йo-йo". В добавление к свободному вращению в течение долгого периода времени, это " йo-йo" получило способность самостоятельно, т.е. автоматически возвращаться обратно в руку. А к 1990 году была придумана ось с подшипником. Современные "йо-йо" имеют разнообразные формы половинок, системы тормозов и разные способы производства веревок. Игра в "йo-йo" стала профессиональным видом спорта. Во многих странах, в том числе и в России, проводятся чемпионаты по "йо-йо".

Почему же игрушка "йо-йо" возвращается обратно в руку?
Когда "йо-йо" вращается на конце нитки, трение скольжения между петлей и осью колесика невелико. Если же резко дернуть нитку вверх, то петля стягивается и сила трения увеличивается, благодаря чему проскальзывание может прекратиться. После этого колесико начнет наматывать на себя нитку.

Всего несколько часов тренировки, и можно показывать трюки:

И так!

И эдак!

И ещё вот так!

А можно и иначе !

(анимация с сайта www.geo.de)

А что такое "спящее йо-йо"?
В этом случае «йо-йо» спускается вниз и крутится на конце нитки, пока легкий рывок не заставляет его вернуться обратно вверх. Если "спящее йо-йо" опустить на пол, то колесико покатится по полу; это называется «гулять с собачкой».
С этой удивительной игрушкой можно проделать еще более забавный трюк. Когда "йо-йо спит", снимите нитку с пальца и зажмите ее между большим и указательным пальцами. Теперь легонько шлепните по руке, которая держит нитку, ладонью другой руки. Как только колесико начнет забираться вверх, отпустите нитку — колесико будет продолжать двигаться вверх по ничем не удерживаемой нитке, аккуратно сматывая ее. Игрушку можно даже поймать в карман, когда вся нитка будет намотана.

Игрушка «йо-йо» представляет собой маятник Максвелла, работу которого вам наверняка демонстрировали в школе. Это диск, укрепленный на короткой оси. Концы оси продеты в петли на длинных нитях. Вначале нить наматывают на ось. Затем диск отпускают. Он начинает падать, вращаясь все быстрее и быстрее и как бы скатываясь по нити. Когда игрушка окажется в нижней точке, ось может свободно проворачиваться в петле - это будет "спящее йо-йо". При ослаблении нити на ось может намотаться 1—2 витка, трение увеличится, и тогда " йо-йо" начнет подниматься, накручивая нить. Так оно достигнет верхней точки и опять начнет скатываться вниз.

В 1985 году "йo-йo" было отправлено в космос НАСА в качестве проекта "Игрушки в Космосе", чтобы изучить эффект гравитации на различных предметах. В невесомости "йо-йо" медленно раскручивалось, двигаясь по веревке. Оно не могло "спать" и в условиях невесомости и не могло закрутиться обратно. Позднее было заснято на кинокамеру его медленное вращение в условиях невесомости.

___

Находчивые канадцы создали на основе "йо йо" портативный музыкальный плеер, которому не нужны батарейки. Это способ избавится от замены батареек, а так же необходимости пользоваться электросетью для подзарядки. МРЗ – плеер спрятан внутри "йо - йо" . Для непрерывной работы в течение часа требует всего около 10 заряжающих движений. Для прослушивания музыки используются беспроводные наушники, т.к. применение обычных проводных наушников в этом случае не представляется возможным. Новинка обладает ударопрочным корпусом, и столкновения с твёрдыми поверхностями во время зарядки для неё не страшны.





Устали? - Отдыхаем!

Вверх