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:

▪ Превращение иголки

▪ Поющая струя

▪ Флюгер

 Рекомендуем интересные опыты по химии:

▪ Желатин

▪ Образование хлопьев при реакции марганцовки с сульфитом натрия

▪ Искусственные водоросли

Смотрите другие статьи раздела Занимательные опыты дома.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива MAX14001 - универсальный изолированный дискретный вход 28.02.2017 В системах автоматизации очень распространены дискретные (двоичные сигналы) поступающие от кнопок, переключателей, датчиков, исполнительных механизмов и т.д. Существует несколько типов дискретных входов и несколько разных стандартов, предъявляющих требования к ним. Традиционное решение приемника дискретных сигналов строится очень просто, без использования сложных компонентов и схемотехнических решений. Однако, под каждые требования необходима своя спецификация, а иногда и схемотехника канала дискретного входа. Кроме того, традиционные решения не дают возможности осуществлять дополнительную обработку входного сигнала для повышения помехозащищенности. Унификация же входа и реализация дополнительных функции приводят к тому, что необходимо использовать дополнительные компоненты (АЦП, ИОН, микроконтроллер, цифровой изолятор, изолированный источник питания), а это ведет к высокой стоимости канала дискретного входа и усложнению производственного процесса. Компания Maxim Integrated выпустила уникальные микросхемы - системы-на-кристалле для реализации универсальных дискретных входов - MAX14001 и MAX14002, которые позволяют реализовать интеллектуальный дискретный вход с индивидуальной (поканальной) гальванической развязкой при помощи одной микросхемы. Встроенный 10-бит АЦП позволяет иметь широкий динамический диапазон на входе канала, что дает возможность работать как с низковольтными дискретными сигналами (12, 24В), так и с высоковольтными дискретными сигналами (220В). Благодаря встроенному цифровому компаратору, нет необходимости постоянно считывать и обрабатывать данный с АЦП. Порог срабатывания можно просто задать посредством SPI и начинать обработку данных АЦП (если требуется) только после срабатывания компаратора. В MAX14001 и MAX14002, помимо АЦП и компаратора, реализован так же цифровой изолятор и изолированный источник питания. Характеристик встроенного источника опорного напряжения достаточно для обеспечения требуемой точности при определении срабатывания в диапазоне входного сигнала до 300В. Но если требуется повысить точность преобразователя, можно использовать внешний источник (к примеру: MAX6006, LM4041, LM4051, REF3312, REF3012). Дополнительными функциями, поддерживаемыми данной микросхемой, является возможность обеспечения настраиваемого импульса режекции и управление входным сопротивлением канала при помощи внешнего транзистора. Особенности: Гальванический барьер: 3,75kVRMS АЦП: 10 Бит, 10кSPS ИОН: +-5 % Изолированный встроенный источник питания Интерфейс SPI Встроенные функции диагностики Настройка импульса режекции Настройка тока смещения для регулировки входного сопротивления

Другие интересные новости:

▪ Наушники в виде губной помады

▪ Хранение электроэнергии в кирпичах

▪ LG будет закупать LCD панели от Sharp

▪ Катамаран на экологическом топливе ушел в кругосветное плавание

▪ Строится самый крупный радиотелескоп в мире

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья Сгорая сам, свети другим. Крылатое выражение

▪ статья Как растут деревья? Подробный ответ

▪ статья Мастер строительных и монтажных работ. Должностная инструкция

▪ статья Цифровой диктофон на одной микросхеме. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой аналогоцифровой преобразователь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026