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:

▪ Зеркальность бумаги

▪ Вода выливается вверх

▪ Фотоаппарат с дыркой

 Рекомендуем интересные опыты по химии:

▪ Химический сторож

▪ Помутнение известковой воды под действием углекислого газа

▪ Приготовление карамели из жженого сахара

Смотрите другие статьи раздела Занимательные опыты дома.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Случайная новость из Архива Органический полупроводник запускает электроны спирали 18.03.2025 Британские ученые сделали важное открытие в области материаловедения, создав органический полупроводник, который заставляет электроны двигаться по спирали. Это достижение может значительно улучшить эффективность OLED-дисплеев, используемых в телевизорах и смартфонах, а также открыть новые горизонты для таких передовых технологий, как спинтроника и квантовые вычисления. Основные полупроводники, такие как кремний, имеют симметричную структуру, что означает, что электроны в них движутся без определенного направления. В отличие от этого, молекулы в природе нередко имеют хиральную структуру. Хиральность подразумевает, что молекулы могут быть зеркальными отражениями друг друга, но, несмотря на это, они не могут быть наложены друг на друга в пространстве, как, например, левая и правая руки. Это явление имеет важное значение для биологических процессов, но оно также делает работу с органическими веществами в электронике более сложной. Именно природа вдохновила ученых на создание хирального полупроводника. Используя молекулярные технологии, исследователи заставили молекулы полупроводника формировать упорядоченные спиральные колонны, которые могут быть правыми или левыми. Этот процесс позволяет электронам двигаться по спирали, что имеет важное значение для различных областей науки и техники. Оказавшись в таком устройстве, электроны начинают двигаться, как если бы они резали винт, что значительно меняет их поведение и взаимодействие с окружающим миром. Один из ключевых аспектов хирального полупроводника заключается в том, что он излучает циркулярно поляризованный свет. Это означает, что свет, излучаемый таким материалом, несет информацию о "хиральности" электронов, что открывает новые возможности для создания более эффективных светодиодов и других устройств. По словам профессора Ричарда Френда, одного из авторов исследования, этот материал позволяет создавать такие структуры, как хиральные светодиоды, которые значительно отличаются от традиционных технологий. В отличие от жестких и ограниченных неорганических полупроводников, органические материалы, подобные этим, предоставляют гораздо большую гибкость, подобно набору Lego, в котором можно создавать различные формы. Особое значение хиральные полупроводники могут иметь для создания дисплеев. Современные дисплеи часто теряют много энергии из-за методов фильтрации света, но хиральные полупроводники, благодаря своей природе, могут значительно снизить эти потери. Это сделает экраны более яркими и энергоэффективными, что особенно важно в условиях растущих требований к энергоэффективности в мобильных устройствах и телевизорах. Для создания такого полупроводника ученые использовали молекулу триазатруксена (TAT), которая обладает способностью самоорганизовываться в спиральные структуры. При возбуждении синим или ультрафиолетовым светом, TAT излучает яркий зеленый свет с высокой циркулярной поляризацией. Это явление, как отмечает соавтор исследования Марко Прейс, до сих пор было трудно достичь в других полупроводниках, и структура TAT существенно улучшает как движение электронов, так и излучение света. В ходе экспериментов ученые адаптировали методы создания OLED-дисплеев и интегрировали TAT в циркулярно поляризованные OLED-устройства (CP-OLED). Результаты экспериментов оказались впечатляющими: устройства, использующие хиральный полупроводник, продемонстрировали рекордные показатели по эффективности, яркости и уровню поляризации. Эти достижения можно назвать настоящим прорывом в области контроля за движением электронов в светодиодах, что открывает новые перспективы для различных технологий. Хиральные полупроводники могут стать основой для дальнейших прорывов в области квантовых вычислений и спинтроники, где используется спин электронов для обработки и хранения информации. Это открытие не только расширяет горизонты современных технологий, но и поднимает вопросы о возможностях будущих исследований в этих высокотехнологичных областях.

Другие интересные новости:

▪ Разработка технологии для улавливания парниковых газов

▪ Google будет использовать только энергию возобновляемых источников

▪ Выращивание стволовых клеток на МКС

▪ На МКС удвоили скорость интернета

▪ Улучшения электромобилей Tesla

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья Принцесса на горошине. Крылатое выражение

▪ статья Что такое зыбучие пески? Подробный ответ

▪ статья Дудник лесной. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Блок электронного зажигания на тиристоре. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Источник УФ излучения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026