Mamy kota. Trzymamy kota trzy metry nad podłożem brzuchem do góry. Kiedy go upuścimy, zawsze spadnie na cztery łapy! Jak to się dzieje? Przecież zgodnie z zasadą zachowania pędu mógłby się kręcić jakby tylko chciał, a i tak nie wykonałby żadnego efektywnego obrotu.
Pisałem o tym wcześniej. Wytłumaczenie jest proste. Kot wykonuje kilka rodzajów ruchów w tym trzy podstawowe, z czego dwa są istotne. Jeden z tych trzech ruchów, to skręcanie kręgosłupa wokół osi, tak, że łapy tylne i przednie są pod kątem. Dwa pozostałe ruchy są najważniejsze. Jest to ruch obrotowy tylnych łap i ruch posuwisto zwrotny tylnych łap. Jeśli się przyjrzeć temu ostatniemu, to jest bardzo specyficzny, gdyż w jedną stronę kot przesuwa łapy szybciej, w drugą wolniej.
Jak to wykorzystać?
Najprościej jest zbudować elektromagnes z ruchomym, zawieszonym na sprężynkach magnesem w środku i podłączyć pod to prąd o przebiegu piłokształtnym, tak, że magnes w środku elektromagnesu będzie wprowadzał układ w drgania posuwisto zwrotne (w jedną stronę sunie szybciej niż w drugą). Tu problemem jest wobulator, który kosztuje 3000 PLN.
Można też zbudować układ z silnika obrotowego, który na osi ma wibrator, także drgający tym specyficznym ruchem (w jedną stronę szybciej, niż w drugą).
Spróbujcie! Pogadamy...
[ Dodano: 25 Sty, 2007 21:02 ]
Jest inne wytłumaczenie tego efektu:
"Trudniej jest poruszać dysk wzdłuż osi obrotu, gdy wykonuje on ruch obrotowy"
Można to łatwo zauważyć, gdy mamy do czynienia z silniczkiem od wentylatora od komputera (taki z wyłamanymi łopatkami). Można nim prawie swobodnie poruszać wzdłuż osi, kiedy nie wykonuje ruchu obrotowego, jednak, gdy go wykonuje, natrafiamy na większy opór.
Tak więc poruszając w jedną stronę włączonym silniczkiem, a w drugą wyłączonym (ruch posuwisto zwrotny - cykliczny), cały układ będzie się poruszał w drugą stronę, gdyż w pierwszą napotka na większy opór "przestrzeni" (wybaczcie moje laickie podejście).
Taki układ można uprościć do opisywanego wcześniej układu, gdyż jeśli dysk obraca się i wykonuje ruch posuwisto zwrotny wzdłuż osi w jedną stronę szybciej, niż w drugą, to gdy porusza się w jedną stronę szybciej, prędkość obrotowa dysku będzie mniej znacząca, niż, gdy w drugą wraca wolniej.
W moim układzie magnes - elektromagnes ruch obrotowy wykonują elektrony.
[ Dodano: 31 Sty, 2007 20:29 ]
Napisałem maila do prof. Jana Godlewskiego z Politechniki Gdańskiej o treści:
> Szanowni Państwo,
> Nazywam się Remigiusz Fajfer i jestem z zawodu informatykiem. Mam do
> Państwa zapytanie, które mnie bardzo intryguje.
> Prawie rok temu brałem udział w doświadczeniu na wystawie Experimentarium
> w Pałacu Kultury w Warszawie. Mniejsza o to, jakie to było doświadczenie,
> ale wysnułem z niego wniosek, że "trudniej" jest poruszać
> dyskiem wzdłuż osi, gdy ten się obraca. Pisałem do różnych naukowców i
> część odpowiedziała mi w bardzo skomplikowany dla mnie sposób, że działa
> zasada zachowania momentu pędu i odsyłała mnie do stron poświęconych
> fizyce, z których mało zrozumiałem, prócz tego, że coś w tym jest.
> Postanowiłem, że sprawdzę to na własną rękę. Wyciągnąłem silniczek z
> wentylatora od komputera (z wyłamanymi łopatkami) i zauważyłem, że gdy nie
> jest włączony, można nim poruszać wzdłuż osi dowoli, kiedy jednak
> silniczek się włączy, on wygina się na wszystkie strony, byleby tylko nie
> poruszać się wzdłuż osi.
> Czy moglibyście mi Państwo w prosty sposób wytłumaczyć dlaczego tak się
> dzieje?
> Z poważaniem
> Remigiusz Fajfer
a oto co mi odpisał:
Szanowny Panie,
Pana problem jest znany w fizyce od wielu, wielu lat. Niestety, trzeba sie
posluzyc iloczynem wektorowym i innymi zasadami, dla zrozumienia tego
zagadnienia. Niestety, tylko bardziej dokladne studiowanie podrecznika z
fizyki moze Panu pomoc zrozumiec to zagadnienie. Innego sposobu nie ma. Nie
ma prostej recepty.
Z powazaniem
Jan Godlewski