 |
ПОЧЕМУ НЕ ПАДАЕТ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ВОЛЧОК ?
Хороший волчок должен легко вертеться. Для этого необходимо правильно разместить центр тяжести.При большой скорости вращающийся волчок стремится сохранить неизменным положение
своей оси и не падает. Постепенно из-за трения скорость вращения уменьшается. И когда скорость становится недостаточной, ось волчка по спирали отклоняется от вертикали, далее следует падение.
Из тысяч людей, забавлявшихся в детстве с волчком, не
многие смогут правильно ответить на этот вопрос.
Как, в самом деле, объяснить то, что вращающийся волчок, поставленный отвесно или даже
наклонно, не опрокидывается, вопреки
всем ожиданиям? Какая сила удерживает
его в таком, казалось бы, неустойчивом положении? Разве тяжесть
на него не действует? Здесь имеет место весьма любопытное взаимодействие
сил. Теория волчка непроста, и углубляться
в нее мы не станем. Наметим лишь основную
причину, вследствие которой вращающийся волчок не падает.
На рисунке изображен волчок, вращающийся в направлении стрелок.
Обратите внимание на часть А его ободка и на часть В, противоположную
ей. Часть А стремится двигаться от вас, часть В – к вам. Проследите
теперь, какое движение получают эти части, когда вы наклоняете
ось волчка к себе. Этим толчком вы заставляете часть А двигаться
вверх, часть В – вниз; обе части получают толчок под прямым углом
к их собственному движению. Но так как при быстром вращении волчка
окружная скорость частей диска очень велика, то сообщаемая вами
незначительная скорость, складываясь с большой круговой скоростью
точки, дает равнодействующую, весьма близкую к этой круговой,
– и движение волчка почти не меняется. Отсюда понятно, почему волчок как бы сопротивляется попытке его опрокинуть. Чем массивнее волчок и чем быстрее он вращается,
тем упорнее противодействует он опрокидыванию.
|
|
