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:

▪ Опыты с магнитными иголками

▪ Прилежный пилильщик

▪ Страшилка из зеркала

 Рекомендуем интересные опыты по химии:

▪ Гальваностегия

▪ Ингибиторы из растений

▪ Электрохимическое сверло - из медицинского шприца

Смотрите другие статьи раздела Занимательные опыты дома.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Выращены квантовые точки для электроники будущего 24.01.2019 Сингапурские специалисты перевернули с ног на голову принцип создания квантовых точек дихалькогенидов переходных металлов - материалов будущего, схожих по открывающимся возможностям с графеном. Двумерные дихалькогениды переходных металлов (TMD), такие как молибдениты (MoS2), обладающие схожей с графеном структурой, считаются материалами будущего с широким спектром применения. Из них можно делать сенсоры, катализаторы, фотодетекторы и устройства хранения энергии. Аналог этих материалов - квантовые точки - еще больше расширяет оптические и электронные свойства TMD. Однако синтез дихалькогенидов переходных металлов - непростая задача. Обычно это выглядит так: минеральную руду измельчают до наномасштаба физическим или химическим путем, а затем очищают в несколько этапов. В случае квантовых точек процесс еще более сложный из-за их крошечного размера. Новый подход, предложенный учеными Национального университета Сингапура, построен на другом принципе. Исследователи научились создавать квантовые точки определенного размера "снизу вверх": через реакцию оксидов или хлоридов переходных металлов с предшественником халькогенов. Этот метод позволил синтезировать семь видов квантовых точек и изменить их электронные и оптические свойства. Для того чтобы продемонстрировать свой метод в действии, ученые создали прототип биомедицинского устройства для фотодинамической терапии из квантовых точек MoS2. В современной онкологии для фотодинамической терапии используют светочувствительные органические компоненты, которые уничтожают раковые клетки под воздействием окислительного стресса. Эти органические вещества могут оставаться в организме в течение нескольких дней, и пациентам в это время советуют воздержаться от воздействия ярких лучей. Квантовые точки TMD представляют собой щадящую альтернативу, поскольку молибден и некоторые другие переходные металлы быстро усваиваются организмом. Однако потенциал квантовых точек TMD выходит далеко за пределы биомедицины. Сингапурские исследователи работают над их оптимизацией и надеются найти им применение в дисплеях нового поколения, электронике и солнечных элементах. Американские ученые считают, что атомно-тонкие полупроводники из дихалькогенидов переходных металлов позволят в миллион раз разогнать компьютеры и повысить энергоэффективность хранения информации. По их оценке, такие полупроводники потенциально могут обрабатывать информацию со скоростью фемтосекунд.

Другие интересные новости:

▪ Бытовая техника управляется через Интернет

▪ Компактная экшн-камера Insta360 Go 3

▪ Умные переносные хранилища для картофеля и лука

▪ Тонометр работает от прикосновения

▪ Электронный шахматист

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Блоки питания. Подборка статей

▪ статья Мастера культуры. Крылатое выражение

▪ статья Где можно прокатиться на подземном троллейбусе? Подробный ответ

▪ статья Памуккале. Чудо природы

▪ статья Китайский лак. Простые рецепты и советы

▪ статья Задуть свечу сквозь бутылку. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026