Забава и для взрослых
Изображённая на схеме и рисунке простенькая игрушка дошла до наших дней от древних кельтов. Самое увлекательное, что в неё с наслаждением игрались не только дети, но и взрослые: такими необычными особенностями она владела.
В случае если легко закрутить предмет, напоминающий лодочку, по часовой стрелке, то, покрутившись некое время как волчок, он остановится, а после этого нежданно начнёт вращаться… в обратную сторону!
Всем, кто ещё со школьной скамейки запомнил закон сохранения энергии, это может показаться немыслимым.
Но просто отрицать то, что нельзя проверить экспериментально, наглядно показать. А эту игрушку (см. фото) любой может не только сделать сам, но и испытать её таинственный эффект.
Любопытно следить за теми, кто пробует с ходу растолковать странности её поведения.
Значительно чаще это связывают с магнитным полем, электростатическими либо аэродинамическими силами, наличием в особенной жидкости и без того потом, пока не дойдут до нечистой силы. Прекрасно бы, само собой разумеется, дабы игрушка была прозрачной: это сходу исключило бы и такие подозрения, как запрятанный моторчик, гироскоп либо умные пружинки.
Ближе всех к действительности бывают… рыбаки, часто замечающие подобное явление при резких поворотах моторных лодок.
История таинственной игрушки не меньше загадочна, чем её поведение.
Правильные эти отсутствуют, но предполагают, что в первый раз таковой эффект был обнаружен случайно у непонятного предмета, отысканного при раскопках поселений старого европейского племени кельтов. Говорят, что один археолог в задумчивости бессознательно крутил на своём столе необычную вещицу, которую посчитали наконечником кельтской стрелы.
Нежданно он увидел, что шепетильно отполированный, но несимметричный камешек самостоятельно меняет направление вращения. Остается только предпологать, откуда знали об этом древние кельты, либо галлы, как именовали их римляне.
Но сейчас подобные тела, владеющие свойством поменять направление вращения, именуют кельтскими камнями.
Такую необыкновенную игрушку возможно сделать из пластмассы, дерева, металла, гипса либо другого поддающегося обработке материала.
Дабы попытаться, скопируйте форму «лодочки», продемонстрированную на рисунке. Уровень качества модели определяется весьма : количество оборотов, каковые она совершит по окончании трансформации направления вращения. «Лодочка» может сделать до шести оборотов.
Для проверки результата избирательного вращения лучше не закручивать её, а легко ударить сверху по одному финишу модели: она начнет вращаться.
В чём же секрет необычных особенностей кельтского камня?
Попытайтесь разобраться, экспериментируя с ним самостоятельно.
Приведённые три проекции кельтской «лодочки» — в натуральную величину.
Они являются исходными для того чтобы различного размера (задав размеры клеток по собственному усмотрению).
Обратите внимание, что при закручивании модели против часовой стрелки результата реверса не появляется: «лодочка» ведёт себя «нормально», другими словами как любой волчок.
Секрет кроется в несимметрии камня, незаметной на первый взгляд.
Для получения результата реверса нужно выполнить два условия. Первое — соблюсти особенную форму опорной поверхности «лодочки». Второе условие касается распределения весов.
Из курса физики мы знаем, что для каждого тела возможно указать ось вращения, довольно которой оно владеет минимальным моментом инерции. Эта ось в кельтских камнях ни при каких обстоятельствах не сходится с плоскостью малой кривизны, а образует с ней некий угол.
В то время, когда величина этого угла образовывает всего пара градусов, несимметрия кельтского камня возможно не видна глазу. От символа угла зависит, по либо против часовой стрелки будет крутиться модель по окончании удара по одному из её финишей сверху.
Кельтская «лодочка» и её проекции в натуральную величину
На количество оборотов кельтского камня воздействуют ещё пара обстоятельств — к примеру, трение в точке опоры.
Утраты энергии на трение должны быть минимальными, вместе с тем принципиально важно, дабы камень не проскальзывал по опоре. При через чур малом либо громадном трении эффект реверса не появится.
Ключевую роль играется кроме этого высота центра весов относительно точки опоры и соотношение моментов инерции относительно главных осей инерции.
Воздействующих факторов так много, что в изготовлении кельтских камней до тех пор пока что искусства больше, чем ремесла.
Издание «жизнь и Наука», публикуя это описание кельтской «лодочки», сделанное А. Калининым пара лет назад, подчёркивал, что лучшая конструкция ещё не создана, нет ответа и на многие увлекательные вопросы. Возможно ли придумать модель, владеющую неоднократным реверсом, другими словами талантливую по окончании начального запуска пара раз поменять направление вращения?
Какой должна быть форма камня, дабы направление вращения зависело от того, по какой точке его ударили сверху?
Всех, кому при изготовлении игрушки удастся взять новые результаты по возможностям кельтского камня (теоретические либо практические), приглашаем поделиться ими с читателями отечественного издания.
