Home ⇒ 👍Фізика ⇒ Чому дзига не падає?

Чому дзига не падає?

Незважаючи на те, що нерухому дзигу неможливу змусити стояти на гострому кінці, дзига, що обертається може стояти вертикально кілька хвилин. Обертові дзиги, аналогічно іншим обертовим тілам набувають так званий кутовий момент (момент кількості руху), величина якого залежить від розподілу маси дзиги і швидкості його обертання.

Кутовий момент відтворює обертає силу (обертаючий момент), яка змушує вісь обертового дзиги зберігати кут свого нахилу щодо вертикалі і робити коливальні рухи, що називаються в техніці прецесією. Оскільки тертя між опорною поверхнею і вуличками змушує його втрачати частину кутового моменту, дзига поступово уповільнює свій рух і падає.

Незважаючи на всю кумедність обертових дзиг, їх властивості приносять величезну користь в різних областях техніки. Найбільш важливим технічним додатком цих властивостей є гіроскоп, який схожий на великий дзига, змонтований на поворотній рамі. Надзвичайно чутливе до зміни напрямку, зухвалому його прецесію, гіроскоп є найважливішим елементом навігаційних систем літаків і морських суден і уможливив дистанційне керування системами орієнтації космічних кораблів.

Прецесія

Знаходиться під постійним впливом сили тяжіння, обертається дзига використовує свою кутову швидкість і гравітаційне тяжіння для створення бічній обертає сили. Ця сила змушує вісь власного обертання дзиги здійснювати кругові рухи (прецессировать) навколо вертикальної осі OZ. Кут нахилу осі дзиги під час прецесії збільшується в міру того як дзига втрачає свій кутовий момент.

Іграшка-перевертиш

Наведена в обертання, така іграшка перевернеться і почне обертатися на своїй ручці (правий малюнок над текстом). Секрет цього трюку полягає в розташуванні центру тяжіння. Обертові іграшки найбільш стійкі, коли їх центр тяжіння лежить високо над опорною поверхнею. Коли іграшка-перевертиш починає обертатися (лівий малюнок над текстом), її центр ваги розташований поруч з опорною поверхнею. Для підйому свого центру тяжіння іграшка повертається набік і потім стає на ручку, перетворюючи частину своєї кінетичної енергії в потенційну і прибрати набагато більшу стійкість.

(2 votes, average: 4.00 out of 5)

Волчок (дзига) Динаміка твердих тіл надзвичайно складна. Клейн і Зоммерфельд, наприклад, присвятили цілих чотири томи тільки руху волчков – їх читають ті, хто найменше схильний бавитися цими іграшками. Л. Купер, фізик, лауреат Нобелівської премії Спочатку був дзига Чому ж не падає дзига? Чому, ” статут” стояти на ніжці, він відхиляє головку і починає плавно обертати нею? Може […]...

До чого сниться дзига Якщо вам приснилася дзига, яка знаходиться в бездіяльності, то в реальному житті найближчим часом ви постійно будете перебувати в стані апатії, спустошеності, бездіяльності. Бачити у сні дзигу крутиться – знак того, що ви багато часу втрачаєте за непотрібними заняттями і віддаєте багато душевних сил порожнім переживань. Якщо ви і далі будете будувати так своє життя, […]...

Чому місяць не падає на Землю? А й дійсно не зрозуміло: все в цьому світі завжди падає вниз – і дощ, і легкі сніжинки – весь час падають на землю, а величезний місяць висить собі в небі і падати зовсім не збирається. … Давайте проведемо невеличкий експеримент. Візьмемо ластик і нитку. Ластик – в нашому досвіді – буде місяцем, а ви […]...

Обертальний рух твердого тіла Обертальний рух представляє одне з найбільш загальних і вражаючих властивостей Всесвіту. Планети і їх супутники, зірки, що обертаються навколо своїх осей, планети, що обертаються навколо Сонця, обертаються подвійні зірки, зірки і їх супутники, що обертаються навколо центрів своїх галактик, багато галактики входять до складу обертових вихрових скупчень (рис. 4.1). У простіших випадках це смерчі (рис. […]...

Момент сили: правило і застосування Майже дві тисячі років проіснувало правило важеля, відкрите Архімедом ще в третьому столітті до нашої ери, поки в сімнадцятому столітті з легкої руки французького вченого Варіньона не отримало більш загальну форму. Правило моменту сил Було введено поняття моменту сил. Момент сили – це фізична величина, що дорівнює добутку сили на її плече: M = Fl, […]...

Яким чином використовують енергію океану? З океану можна витягати три різні види енергії-приливну, хвильову і теплову. Щоб використовувати енергію припливів, поперек дельти річки (естуарія) будується гребля з тунелями, в яких встановлюються турбіни і генератори (малюнок над текстом). Під час припливу рівень води вище на океанської стороні греблі. Під дією перепаду рівнів вода тече через тунель в естуарій, обертаючи робоче колесо […]...

Види рівноваги Для того щоб судити про поведінку тіла в реальних умовах, мало знати, що воно знаходиться в рівновазі. Треба ще оцінити цю рівновагу. Розрізняють стійке, нестійке і байдуже рівновагу. Рівновага тіла називають стійким, якщо при відхиленні від нього виникають сили, які повертають тіло в положення рівноваги (рис. 1 положення 2). В усталеному рівновазі центр ваги тіла […]...

Чому Місяць впливає на нашу планету? В першу чергу, вплив Місяця на нашу планету проявляється в припливах. Також, Місяць є важливою захистом Землі від космічних каменів, таких як метеорити. Менш відчутно, Місяць впливає на клімат, нагрівання земної кори і швидкість обертання планети. Приливної вплив Місяця істотно впливає тільки на великі водойми, такі як океани або моря. Гравітація Місяця притягує воду в […]...

Руху Землі За людськими мірками Земля величезна. Вона важить 6 000 000 000 000 000 000 000 т! Тому людям, що живуть на Землі, важко повірити, що таке величезне тіло знаходиться в постійному русі. Два основних види руху Землі, відомих людству з давніх часів, – обертання навколо своєї осі і навколо Сонця. Обертання Землі навколо своєї осі. […]...

Твір “Яблуко від яблуні недалеко падає” Батьки є найголовнішим у житті кожної людини. Це люди, які будуть поруч з нами протягом усього життя, виховують нас і прищеплюють ті чи інші якості. З самого дитинства вони формують наш світогляд. Часто можна почути: яблуко від яблуні недалеко падає. І це вірно. Кожен з нас схожий на своїх батьків. Діти, як губки, вбирають все, […]...

Перша і друга космічні швидкості – як визначаються і чому дорівнюють Перша космічна швидкість Це швидкість фізичного об’єкта, з якої він може обертатися навколо Землі, не падаючи на неї і не відриваючись в космічний простір. Перша космічна швидкість забезпечує рівноважне положення тіла, яке рухається по круговій траєкторії поблизу поверхні Землі. При відсутності гальмівних чинників такий рух може тривати нескінченно довго. При цьому маса самого обертового об’єкта […]...

Момент сили – доповідь Моментом сили представляється крутний або обертальний момент, будучи при цьому векторної фізичною величиною. Вона визначається як векторний добуток вектора сили, а також радіус-вектора, який проведено від осі обертання до точки докладання зазначеної сили. Момент сили виступає характеристикою обертального впливу сили на тверде тіло. Поняття “обертає” і “крутить” моменти не будуть вважатися при цьому тотожними, оскільки […]...

Пара сил. Момент сили Парою сил називається система двох сил, рівних по модулю, паралельних і спрямованих у різні сторони. Пара сил викликає обертання тіла, і її дія на тіло оцінюється моментом. Сили, що входять в пару, що не врівноважуються, так як вони прикладені до двох точках. Дія цих сил на тіло не може бути замінене однієї рівнодіючої силою. Момент […]...

Чому кораблі тримаються на воді? Кораблі, човни, плоти та інші тіла утримуються на плаву через наявність у води виштовхуючих властивостей. Як і всі інші рідини, вода створює направлене вгору тиск, який може підтримувати поміщені в воду тверді предмети. У кораблів у процес забезпечення плавучості залучено кілька факторів, у тому числі форма судна, його міцність і передбачені засоби для протидії хвилям. […]...

Умови рівноваги – фізика Існує дві основні умови рівноваги тіл: 1. Виходячи з відомого нам II закону Ньютона, щоб тіло залишалося нерухомим, сумарна (рівнодіюча) сила повинна дорівнювати нулю. Тобто, щоб визначити умову, за якої тіло буде знаходитися в рівновазі, суму проекцій сил на будь-яку вісь, слід прирівняти до нуля: 2. Друга умова стосується моментів сил: Щоб тіло знаходилося в […]...

Шестерні Обертові зубчасті колеса з їх зачіпляються один за одного зубцями зіграли вирішальну роль в історії техніки. Зубчасті механізми важливі не тільки для збільшення обертає сили (крутного моменту), але також корисні для зміни швидкості обертання і повороту її осі. Одна з найстаріших машин – гончарний круг. Примітивні передачі, що застосовувалися в подібних колесах, ймовірно, існували протягом […]...

Пряме і зворотне обертання планет Завдяки астрономічними спостереженнями нам відомо, що більшість планет нашої сонячної системи обертається в прямому напрямку – тобто проти годинникової стрілки. І цей напрямок обертання збігається з напрямком обертання Сонця. Проте дві планети Сонячної системи обертаються у зворотному напрямку – тобто за годинниковою стрілкою. Так обертаються Венера і Уран. Давайте розглянемо, чому не всі планети Сонячної […]...

Чому зірки і планети мають кулясту форму? Сонце і майже всі зірки за формою дуже близькі до кулі. Безпосередні спостереження за допомогою невеликих телескопів показують, що дев’ять великих планет і деякі з найбільших малих планет також мають майже кулясту форму. Але чому це відбувається саме так, адже при зростанні тел на поверхні Землі, наприклад кристалів, хоча і утворюються сферичні об’єкти, але дуже […]...

Момент імпульсу Імпульс матеріальної точки є твір її маси на швидкість: P = mv Аналогом імпульсу в обертальному русі є момент імпульсу, який є твором моменту інерції матеріальної точки на її кутову швидкість: L = Iω, кг – м2 – с-1 Момент імпульсу є векторною величиною, у напрямку збігається з напрямком вектора кутової швидкості. Закон збереження моменту […]...

Чому на Землі наступає зима і літо? Як ми всі знаємо, щороку на планеті Земля складається з чотирьох циклів: Зима. Весна. Літо. Осінь. Всі вони незмінно йдуть один за одним і повторюються з року в рік. Зрозуміло, кожен рік погода може мати якісь відмінності: іноді зима буває теплою, а літо досить прохолодним, проте переплутати зимову погоду з річною просто неможливо. І це […]...

Чому крапля води кругла Дивлячись на круглі краплі роси або повільно капає з нещільно закритого крана воду, ми спостерігаємо прояви поверхневого натягу. Завдяки цій властивості, краплі утворюються кулясті, а не безформні або, наприклад, кубічні. Як саме це відбувається? Своїм існуванням поверхневий натяг зобов’язане наявності взаємодій між молекулами води – зв’язків, які, власне, роблять воду рідиною. Усередині краплі кожна окремо […]...

Чому утворюються вири? Природні вири, схожі на той, що показаний на знімку внизу, утворюються в океанах, течіях і річках. Причиною утворення вирів є взаємодія приливних та інших течій, або наявність тіл, відхиляють водний потік. Однак вири можуть також формуватися тоді, коли значні обсяги води, наприклад, в раковинах або ваннах, зливаються через донний водостік і вода тече вниз по […]...

Індукційна система Принцип дії індукційних приладів пояснимо на спрощеній схемі пристрою однофазного лічильника змінного струму. Основними елементами приладу є: трехстержневой електромагніт 1 з обмоткою 2, що має велике число витків з тонкого дроту; П-подібний електромагніт 3 з обмоткою 4, що має невелике число витків з товстого дроту; алюмінієвий диск 5, який може обертатися навколо осі 6. Обмотка […]...

Чому бувають припливи і відливи? Коли ви буваєте на море і вранці приходите на пляж, то, очевидно, помічаєте, що він весь покритий морськими водоростями і мушлями. Їх виносить на берег разом з припливом, а потім вода відступає назад, залишаючи на піску підводні багатства. Але чому вода то заливає берег, то знову йде в море? Причому в більшості місць припливи і […]...

Робота сили тяжіння і потенційна енергія Давайте уявимо собі тіло, яке падає з деякої висоти. Для переміщення цього тіла сила тяжіння робить деяку роботу. При цьому переміщення дорівнює висоті, на якій знаходилося тіло в початковий момент часу. Якщо в формулу роботи замість сили, підставити формулу сили тяжіння, а замість переміщення – висоту на якій знаходилося тіло, то отримана формула буде відповідати […]...

Твір “Улюблена іграшка” У кожного з нас колись були улюблені іграшки. Мабуть, у кожної людини є пов’язане з ними світле і ніжне спогад, який він дбайливо зберігає у своєму серці. Улюблена іграшка – це найяскравіший спогад з дитинства кожної людини. У вік комп’ютерних технологій реальні іграшки вже не привертають до себе такої уваги, як віртуальні. Але незважаючи на […]...

Чому є атмосферний тиск? Незважаючи на те, що атмосфера – це газ, земне тяжіння діє на неї також, як і на всі інші тіла на Землі. Повітря притягається до Землі і не відлітає в космос. На інших космічних тілах, дрібніших, ніж планета Земля, атмосфери може не бути, або вона являє собою дуже розріджений газ. Так, наприклад, йде справа на […]...

Чому важко кинути курити? Коли людина приймає рішення кинути курити, він знає, що це в його інтересах. Свідомо, він розуміють небезпеку для здоров’я, яку заподіює куріння сигарет. Він знає, скільки витрачається грошей на куріння. Тим не менш, це дуже важко зробити / і багато хто просто не можуть відмовитися від настільки шкідливої звички! Чому? Курець довгий час виробляв у […]...

Чому повітряні кулі літають? Повітряні кулі піднімаються вгору, тому що заповнює їх газ легше навколишнього повітря. Багато газів, зокрема водень і гелій, мають меншу щільність, ніж повітря. Це означає, що при даній температурі вони мають меншу масу одиниці об’єму, ніж повітря. Коли настільки легкі гази закачані в повітряна куля, він буде підніматися до тих пір, поки загальна вага оболонки […]...

Рух тіла, кинутого вертикально вгору Як нам вже відомо, сила тяжіння діє на всі тіла, які знаходяться на поверхні Землі і поблизу неї. При цьому не важливо, чи знаходяться вони в стані спокою або здійснюють рух. Якщо деяке тіло буде вільно падати на Землю, то при цьому воно буде здійснювати рівноприскорений рух, причому швидкість буде зростати постійно, так як вектор […]...

Кутове прискорення Кутове прискорення – це псевдовекторна фізична величина, яка дорівнює першій похідній від псевдовектора кутової швидкості за часом: Кутове прискорення характеризує силу зміни модуля і напрямку кутової швидкості при русі твердого тіла. Прискорення точки твердого тіла при вільному русі До поняття кутового прискорення можна прийти, вивчаючи визначення прискорення точки твердого тіла, яке знаходиться у вільному русі. […]...

Що таке чорна діра і чому вона притягує? Чорні діри – це обмежені ділянки космічного простору, в яких настільки сильна сила гравітації, що навіть фотони світлового випромінювання не можуть їх залишити, будучи не в силах вирватися з безжальних обіймів сили тяжіння. Вчені вважають, що можливо, існує кілька різновидів чорних дір. Один з видів може утворитися, коли помирає масивна стара зірка. У Всесвіті щодня […]...

Географічне значення форми і розмірів Землі Дослідження форми і визначення розмірів Землі становить завдання геодезії; вивченням ж добового обертання земної кулі як однієї з проблем займається астрономія. Таким чином, жоден з цих питань не представляє для географа самостійного інтересу. Однак і форма Землі і обертання на осі накладають незабутню друк на перебіг процесів у ландшафтної оболонці. Тому необхідно зробити короткий огляд […]...

Небесна сфера і її обертання Показано область зоряного неба поблизу Полярної зірки, сфотографована нерухомим фотоапаратом. Кожна зірка залишила слід – світлу дугу. Поблизу загального центру всіх дуг виділяється слід, залишений Полярною зіркою. Чим тривалішою експозиція, тим більшу дугу прокреслює зірка. Будь-яка з дуг становить одну і ту ж частину своєї окружності. Наприклад, при фотографуванні з двогодинною експозицією довжина дуги дорівнює […]...

Чим відрізняється вал від осі Перш ніж розбиратися, чим відрізняються між собою вал і вісь, слід мати чітке уявлення про те, що, власне, являють собою ці деталі, для чого і де вони використовуються і які функції виконують. Отже, як відомо, вали і осі призначені для утримання на них обертових деталей. Що таке вал і вісь Вал – це деталь механізму, […]...

Чому гріється ноутбук Якщо ви задалися питанням, чому гріється ноутбук, значить, ви зіткнулися з цією проблемою. Ноутбук може грітися з різних причин, іноді вони легко усуваються, а іноді потрібно серйозне втручання. Чому гріється ноутбук знати дуже важливо, так як через перегрів ноутбук може згоріти. Причини, за якими ваш “мобільний” помічник може грітися Пил Пил – один з найголовніших […]...