ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Ìåõàíèêà òâåðäîãî òåëà
30
ëà â òîì æå íàïðàâëåíèè.  òî æå âðåìÿ, îòíîñèòåëüíî îñè ñèììåòðèè âîë÷êà
âðàùåíèå ïîñëå ïåðåâîðà÷èâàíèÿ áóäåò ïðîèñõîäèòü â ïðîòèâîïîëîæíóþ ñòî-
ðîíó, åñëè ñìîòðåòü ñî ñòîðîíû íîæêè, òî åñòü â ïðîöåññå ïåðåâîðîòà óãëî-
âàÿ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ âîêðóã îñè ñèììåòðèè ïðîõîäèò ÷åðåç íîëü è ìåíÿåò
çíàê íà ïðîòèâîïîëîæíûé.
2.13. Êåëüòñêèå êàìíè
Çàáàâíûé îïûò, äåìîíñòðèðóþùèé ñëîæíîå ïîâåäåíèå âîë÷êà, ìîæ-
íî ïîêàçàòü ïðè ïîìîùè òàê íàçûâàåìûõ «êåëüòñêèõ êàìíåé». Îíè ïðåä-
ñòàâëÿþò ñîáîé âíåøíå îäèíàêîâûå ïîëîâèíêè äåðåâÿííîãî ýëëèïñîèäà
âðàùåíèÿ (ðèñ. 2.13). Áóäó÷è çàêðó÷åííûìè íà àóäèòîðíîì ñòîëå âîêðóã âåðòè-
êàëüíîé îñè, ïåðïåíäèêóëÿðíîé äëèííîé îñè ýëëèïñîèäà, îíè äåìîíñòðèðó-
þò ðàäèêàëüíî îòëè÷àþùååñÿ äðóã îò äðóãà ïîâåäåíèå: îäèí «êàìåíü» «óìååò»
óñòîé÷èâî âðàùàòüñÿ òîëüêî ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå, à äðóãîé ïðîòèâ ÷àñîâîé
ñòðåëêè. Åñëè çàêðóòèòü «êàìåíü» íå â òîì íàïðàâëåíèè, òî îí íà÷èíàåò ðàñêà-
÷èâàòüñÿ ïðè âðàùåíèè, çàòåì âðàùåíèå îñòàíàâëèâàåòñÿ, è îñòàþòñÿ òîëüêî
êîëåáàíèÿ âîêðóã ãîðèçîíòàëüíîé îñè, êîòîðûå, â ñâîþ î÷åðåäü, ïðåâðàùà-
þòñÿ âî âðàùàòåëüíîå äâèæåíèå â ïðîòèâîïîëîæíîì íàïðàâëåíèè.
Ñåêðåò îïûòà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ãëàâíûå îñè èíåðöèè ó äâóõ
«êàìíåé» ïðè ïîìîùè íåáîëüøèõ ãðóçèêîâ, íàõîäÿùèõñÿ âíóòðè, ñìåùåíû
â ðàçíûå ñòîðîíû îòíîñèòåëüíî îñåé ýëëèïñîèäà. Ïðè ýòîì ãðóçèêè ïîìåùà-
þòñÿ ïàðàìè â óãëóáëåíèÿ, ðàñïîëîæåííûå öåíòðàëüíî-ñèììåòðè÷íî íà âåð-
õíåé ïëîñêîé ÷àñòè «êàìíåé», è çàêëåèâàþòñÿ ñâåðõó òîíêèì ñëîåì øïîíà,
òàê ÷òî âíåøíå «êàìíè» âûãëÿäÿò ñîâåðøåííî îäèíàêîâî, è èõ öåíòðû ìàññ
íå ñìåùàþòñÿ îòíîñèòåëüíî ñâîåãî ïîëîæåíèÿ äëÿ îäíîðîäíûõ äåðåâÿííûõ
çàãîòîâîê. Ðàçíèöà â ïîâåäåíèè «êàìíåé» ñòàíîâèòñÿ çàìåòíîé ëèøü ïðè èõ
âðàùåíèè.
Ðèñ.2.13
30 Ìåõàíèêà òâåðäîãî òåëà ëà â òîì æå íàïðàâëåíèè.  òî æå âðåìÿ, îòíîñèòåëüíî îñè ñèììåòðèè âîë÷êà âðàùåíèå ïîñëå ïåðåâîðà÷èâàíèÿ áóäåò ïðîèñõîäèòü â ïðîòèâîïîëîæíóþ ñòî- ðîíó, åñëè ñìîòðåòü ñî ñòîðîíû íîæêè, òî åñòü â ïðîöåññå ïåðåâîðîòà óãëî- âàÿ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ âîêðóã îñè ñèììåòðèè ïðîõîäèò ÷åðåç íîëü è ìåíÿåò çíàê íà ïðîòèâîïîëîæíûé. 2.13. Êåëüòñêèå êàìíè Çàáàâíûé îïûò, äåìîíñòðèðóþùèé ñëîæíîå ïîâåäåíèå âîë÷êà, ìîæ- íî ïîêàçàòü ïðè ïîìîùè òàê íàçûâàåìûõ «êåëüòñêèõ êàìíåé». Îíè ïðåä- ñòàâëÿþò ñîáîé âíåøíå îäèíàêîâûå ïîëîâèíêè äåðåâÿííîãî ýëëèïñîèäà âðàùåíèÿ (ðèñ. 2.13). Áóäó÷è çàêðó÷åííûìè íà àóäèòîðíîì ñòîëå âîêðóã âåðòè- Ðèñ.2.13 êàëüíîé îñè, ïåðïåíäèêóëÿðíîé äëèííîé îñè ýëëèïñîèäà, îíè äåìîíñòðèðó- þò ðàäèêàëüíî îòëè÷àþùååñÿ äðóã îò äðóãà ïîâåäåíèå: îäèí «êàìåíü» «óìååò» óñòîé÷èâî âðàùàòüñÿ òîëüêî ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå, à äðóãîé ïðîòèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè. Åñëè çàêðóòèòü «êàìåíü» íå â òîì íàïðàâëåíèè, òî îí íà÷èíàåò ðàñêà- ÷èâàòüñÿ ïðè âðàùåíèè, çàòåì âðàùåíèå îñòàíàâëèâàåòñÿ, è îñòàþòñÿ òîëüêî êîëåáàíèÿ âîêðóã ãîðèçîíòàëüíîé îñè, êîòîðûå, â ñâîþ î÷åðåäü, ïðåâðàùà- þòñÿ âî âðàùàòåëüíîå äâèæåíèå â ïðîòèâîïîëîæíîì íàïðàâëåíèè. Ñåêðåò îïûòà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ãëàâíûå îñè èíåðöèè ó äâóõ «êàìíåé» ïðè ïîìîùè íåáîëüøèõ ãðóçèêîâ, íàõîäÿùèõñÿ âíóòðè, ñìåùåíû â ðàçíûå ñòîðîíû îòíîñèòåëüíî îñåé ýëëèïñîèäà. Ïðè ýòîì ãðóçèêè ïîìåùà- þòñÿ ïàðàìè â óãëóáëåíèÿ, ðàñïîëîæåííûå öåíòðàëüíî-ñèììåòðè÷íî íà âåð- õíåé ïëîñêîé ÷àñòè «êàìíåé», è çàêëåèâàþòñÿ ñâåðõó òîíêèì ñëîåì øïîíà, òàê ÷òî âíåøíå «êàìíè» âûãëÿäÿò ñîâåðøåííî îäèíàêîâî, è èõ öåíòðû ìàññ íå ñìåùàþòñÿ îòíîñèòåëüíî ñâîåãî ïîëîæåíèÿ äëÿ îäíîðîäíûõ äåðåâÿííûõ çàãîòîâîê. Ðàçíèöà â ïîâåäåíèè «êàìíåé» ñòàíîâèòñÿ çàìåòíîé ëèøü ïðè èõ âðàùåíèè.