Бесплатная техническая библиотека

Волчок в технике. Физические эксперименты

Занимательные опыты дома / Опыты по физике для детей

 Комментарии к статье

Юла, или детский волчок, - весьма увлекательная игрушка. В течение многих веков волчок не находил себе практического применения. Сейчас волчки специальной конструкции (гироскопы) являются важнейшей частью ряда приборов авиации, флота, артиллерии. Важнейшая роль в разработке теории и практики применения гироскопа принадлежит русским ученым- С. Ковалевской, Н. Жуковскому, А. Крылову, С. Чаплыгину и другим.

Волчки могут быть совсем не похожими друг на друга. Однако все они обладают, как установлено из опыта, важными свойствами.

Попробуйте волчок установить вертикально. Это вам не удастся, - он сразу же упадет набок. А придайте волчку самое быстрое вращение - и он становится устойчивым. Даже удары и щелчки не свалят вращающийся волчок. Как только вращение прекращается, - устойчивость нарушается.

Вот это и есть одно из основных свойств волчка. Ось быстро вращающегося волчка устойчива и почти неподвижна в пространстве. Проделайте еще один опыт, подтверждающий постоянство оси вращения волчка.

Вырежьте из жести или картона кружок диаметром в 150-200 мм. В центре кружка сделайте маленькое отверстие. Проденьте в отверстие веревку и завяжите на продетом конце узелок, для того, чтобы веревка не выскочила из отверстия. Другой конец веревки закрепите так, чтобы можно было раскачивать кружок наподобие маятника стенных часов.

Раскачайте получившийся маятник. Кружок при размахе веревки будет болтаться как попало. Попробуйте перед раскачиванием маятника сильно раскрутить кружок вокруг веревки, - и вы увидите, что перемещение кружка будет теперь другим. Его ось сохранит постоянство направления.

Свойства вращающегося волчка можно увидеть на опытах с велосипедным колесом. Переднее колесо велосипеда тоже представляет собой подобие волчка.

Возьмите колесо обеими руками за концы оси и, сильно раскрутив его, попробуйте опустить или поднять один из концов оси. Колесо будет сопротивляться этому и как бы стремиться вырваться из рук:

Повесьте вращающееся велосипедное колесо, за один конец оси, на веревке. К вашему удивлению, окажется, что второй конец оси, при достаточно быстром вращении, не опустится под действием силы тяжести, а будет вращаться в горизонтальной плоскости:

Вы, наверно, замечали, что, когда волчок запущен в наклонном положении, он старается выровняться, принять вертикальное положение. Его ось при этом описывает конусообразные движения. Это происходит оттого, что на волчок действует ряд сил: трение о стол, сопротивление воздуха, собственный вес. Все они стремятся его повалить. Им-то и сопротивляется вращающийся волчок.

Земной шар можно сравнить с гигантским волчком, вращающимся вокруг воображаемой оси, проходящей через его полюсы. Снаряды и пули устойчивы в полете, потому что получают быстрое вращение в винтовой части ствола орудия или винтовки.

Свойство вращающегося волчка сохранять постоянство направления оси, сопротивление любому усилию изменить это направление и другие свойства человек сумел применить в ряде полезных приборов. Такие волчки, или гироскопы, получают вращение от электромотора и управляют сложными приборами. Размеры их тоже весьма большие. Гироскоп, успокоитель качки, для крейсера имеет диаметр в 4 м, вес - свыше 75 тонн и вращается со скоростью 800 оборотов в минуту. И это еще сравнительно небольшой гироскоп. На больших кораблях применяются более крупные.

 Рекомендуем интересные опыты по физике:

▪ Качающийся волчок

▪ Акробат идет колесом

▪ Почему летает воздушный змей?

 Рекомендуем интересные опыты по химии:

▪ Стекло и эмаль

▪ Экстракция водой красящих веществ кофе и цикория

▪ Несгораемый носовой платок

Смотрите другие статьи раздела Занимательные опыты дома.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Доказано существование петли времени 28.08.2018 Ученые Квинслендского университета в Австралии продемонстрировали, что с точки зрения квантовой механики два разных события могут предшествовать друг другу одновременно. Нарушение причинно-следственной связи удалось продемонстрировать с помощью поляризации фотонов в интерферометре. В ходе исследования физики пропустили фотоны через интерферометр - устройство, с помощью которого пучок электромагнитного излучения разделяется на несколько пучков, идущих через разные оптические пути (А и В). В конце концов, два пучка вновь воссоединяются и накладываются друг на друга, что приводит к интерференции. Установка была собрана таким образом, что при вертикальной поляризации фотон выберет левый путь, затем вернется назад и попадет в правую часть интерферометра. При горизонтальной поляризации частица сначала идет по правому пути, а потом по левому. Однако при диагональной поляризации квантовая волна, описывающая положение фотона, "расщепляется", двигаясь по обоим путям одновременно. Вертикально и горизонтально поляризованные компоненты сначала идут каждый по своему пути, возвращаются назад, и переходят на соседний путь. Таким образом, по каждому пути проходят сразу оба компонента, то есть фотон словно бы идет по обоим путям одновременно. В конце каждого пути фотон снова расщепляется, при этом один компонент возвращается назад, а другой выходит из установки. При этом очень трудно определить, какое событие предшествует другому: то ли возврат поляризованных компонент в начало путей создает видимость прохождение фотона по А и В одновременно (фотон проходит сначала по одному пути, а затем по другому), то ли расщепление "раздвоенного" фотона в конце каждого из путей обуславливает единовременный возврат компонент в начало каждого пути (и тогда фотон действительно проходит по обоим путям одновременно). Чтобы решить эту проблему, ученые провели ряд экспериментов, каждый раз вставляя в установку дополнительные линзы, которые меняют пространственное распределение пучка света. Это позволяет изменить поляризацию фотона в тот момент, когда квантовые волны вновь накладываются друг на друга. Если каждый фотон в пучке сначала проходил один путь, а потом другой, то итоговая поляризация фотона должна соответствовать определенному значению. Однако исследователи выяснили, что в эксперименте невозможно определить, какое из событий в действительности обуславливает другое. Иными словами, оба процесса являются причиной и следствием друг друга.

Другие интересные новости:

▪ Нет слов - нет и памяти

▪ Гибкий термоэлектрогенератор для питания носимых устройств

▪ Биосенсоры для контроля заживления ран на коже

▪ Собаки чувствуют стресс человека по запаху

▪ Электрокроссовер Kia EV3

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Светодиоды. Подборка статей

▪ статья Приемы видеомонтажа. Искусство видео

▪ статья Кто изобрел шампанское? Подробный ответ

▪ статья Наладчик и оператор станков с ЧПУ. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Помехоустойчивое фотореле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный блок питания, 5 вольт 0,2 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026