Любопытная игрушка , поясните принцип...

Сообщение №18560 от Falcon1 05 февраля 2004 г. 16:08
Тема: Любопытная игрушка , поясните принцип...

Лет 30 назад у меня была одна весьма интересная игрушка. Не помню, как она называлась, назову ее просто - штуковина (Ш).

Ш представляет из себя пластмассовый шарик, размером чуть меньше шарика от пинг-понга. К шарику приделана цилиндрическая ножка длиной около 10 мм и диаметром около 5 мм. На ножке сбоку сделаны насечки для удобства использования. Торец ножки слегка закруглен сферически.

Берем Ш за ножку двумя пальцами и раскручиваем на столе ножкой кверху.
Вначале секунд 5 Ш вращается сохраняя ось вращения как всякая юла. Затем, видимо, под действием силы тяжести, ножка начинает уходить в сторону и вниз пока не коснется поверхности стола. Затем происходит совсем уж странное:
ножка продолжает опускаться вниз - Ш самопроизвольно поднимается на ножку и продолжает стабильно крутиться уже стоя на ножке безо всякой прецессии!
Естественно, через какое-то время останавливается и падает.

Эффект проявляется как на гладкой поверхности стола, так и на стекле, и на смоченной водой поверхности.

Хотелось бы понять - какая сила заставляет Ш самопроизвольно увеличить свою потенциальную энергию в поле притяжения Земли?
У меня ответ один - кинетическая энергия вращения каким-то образом переходит в потенциальную энергию Ш.
Вроде бы, сила трения тут ни при чем.
Значит после подскока частота вращения Ш должна упасть. Но как это объяснить с точки зрения траекторий движения точечных масс, составляющих Ш и их импульсов?
Я тогда "разобрал" Ш молотком, чтобы посмотреть, что "у ей внутре" - а ничего там не было - пустотелая пластмассовая штамповка. В журнале "Наука и жизнь" середины 70-х мне попадалась потом фотография Ш. В пояснениях говорилось, что эффект вызван свойствами гироскопов...

Жду комментариев специалистов, Falcon.


Отклики на это сообщение:

> Лет 30 назад у меня была одна весьма интересная игрушка. Не помню, как она называлась, назову ее просто - штуковина (Ш).

> Ш представляет из себя пластмассовый шарик, размером чуть меньше шарика от пинг-понга. К шарику приделана цилиндрическая ножка длиной около 10 мм и диаметром около 5 мм. На ножке сбоку сделаны насечки для удобства использования. Торец ножки слегка закруглен сферически.

> Берем Ш за ножку двумя пальцами и раскручиваем на столе ножкой кверху.
> Вначале секунд 5 Ш вращается сохраняя ось вращения как всякая юла. Затем, видимо, под действием силы тяжести, ножка начинает уходить в сторону и вниз пока не коснется поверхности стола. Затем происходит совсем уж странное:
> ножка продолжает опускаться вниз - Ш самопроизвольно поднимается на ножку и продолжает стабильно крутиться уже стоя на ножке безо всякой прецессии!
> Естественно, через какое-то время останавливается и падает.

> Эффект проявляется как на гладкой поверхности стола, так и на стекле, и на смоченной водой поверхности.

> Хотелось бы понять - какая сила заставляет Ш самопроизвольно увеличить свою потенциальную энергию в поле притяжения Земли?
> У меня ответ один - кинетическая энергия вращения каким-то образом переходит в потенциальную энергию Ш.
> Вроде бы, сила трения тут ни при чем.
> Значит после подскока частота вращения Ш должна упасть. Но как это объяснить с точки зрения траекторий движения точечных масс, составляющих Ш и их импульсов?
> Я тогда "разобрал" Ш молотком, чтобы посмотреть, что "у ей внутре" - а ничего там не было - пустотелая пластмассовая штамповка. В журнале "Наука и жизнь" середины 70-х мне попадалась потом фотография Ш. В пояснениях говорилось, что эффект вызван свойствами гироскопов...

> Жду комментариев специалистов, Falcon.

Вращение "шарика с ножкой" при положении ножки сверху, является положением неустойчивого равновесия.
Центробежные силы стремятся перевести ножку во вращение по кругу, постепенно переводя ее в нижнюю часть, под шариком.
Данное положение при вращении, является устойчивым равновесием.
После прекращения вращения, это положение, естественно, становится неустойчивым.

Группа Естественной Физики


> > Лет 30 назад у меня была одна весьма интересная игрушка. Не помню, как она называлась, назову ее просто - штуковина (Ш).

> > Ш представляет из себя пластмассовый шарик, размером чуть меньше шарика от пинг-понга. К шарику приделана цилиндрическая ножка длиной около 10 мм и диаметром около 5 мм. На ножке сбоку сделаны насечки для удобства использования. Торец ножки слегка закруглен сферически.

> > Берем Ш за ножку двумя пальцами и раскручиваем на столе ножкой кверху.
> > Вначале секунд 5 Ш вращается сохраняя ось вращения как всякая юла. Затем, видимо, под действием силы тяжести, ножка начинает уходить в сторону и вниз пока не коснется поверхности стола. Затем происходит совсем уж странное:
> > ножка продолжает опускаться вниз - Ш самопроизвольно поднимается на ножку и продолжает стабильно крутиться уже стоя на ножке безо всякой прецессии!
> > Естественно, через какое-то время останавливается и падает.

> > Эффект проявляется как на гладкой поверхности стола, так и на стекле, и на смоченной водой поверхности.

> > Хотелось бы понять - какая сила заставляет Ш самопроизвольно увеличить свою потенциальную энергию в поле притяжения Земли?
> > У меня ответ один - кинетическая энергия вращения каким-то образом переходит в потенциальную энергию Ш.
> > Вроде бы, сила трения тут ни при чем.
> > Значит после подскока частота вращения Ш должна упасть. Но как это объяснить с точки зрения траекторий движения точечных масс, составляющих Ш и их импульсов?
> > Я тогда "разобрал" Ш молотком, чтобы посмотреть, что "у ей внутре" - а ничего там не было - пустотелая пластмассовая штамповка. В журнале "Наука и жизнь" середины 70-х мне попадалась потом фотография Ш. В пояснениях говорилось, что эффект вызван свойствами гироскопов...

> > Жду комментариев специалистов, Falcon.

> Вращение "шарика с ножкой" при положении ножки сверху, является положением неустойчивого равновесия.
> Центробежные силы стремятся перевести ножку во вращение по кругу, постепенно переводя ее в нижнюю часть, под шариком.
> Данное положение при вращении, является устойчивым равновесием.
> После прекращения вращения, это положение, естественно, становится неустойчивым.

Естественно, рассматривать физику работы "шарика с ножкой" надо с учетом сил тяжести.

Группа Естественной Физики


> Лет 30 назад у меня была одна весьма интересная игрушка. Не помню, как она называлась, назову ее просто - штуковина (Ш).

> Ш представляет из себя пластмассовый шарик, размером чуть меньше шарика от пинг-понга. К шарику приделана цилиндрическая ножка длиной около 10 мм и диаметром около 5 мм. На ножке сбоку сделаны насечки для удобства использования. Торец ножки слегка закруглен сферически.

> Берем Ш за ножку двумя пальцами и раскручиваем на столе ножкой кверху.
> Вначале секунд 5 Ш вращается сохраняя ось вращения как всякая юла. Затем, видимо, под действием силы тяжести, ножка начинает уходить в сторону и вниз пока не коснется поверхности стола. Затем происходит совсем уж странное:
> ножка продолжает опускаться вниз - Ш самопроизвольно поднимается на ножку и продолжает стабильно крутиться уже стоя на ножке безо всякой прецессии!
> Естественно, через какое-то время останавливается и падает.

> Эффект проявляется как на гладкой поверхности стола, так и на стекле, и на смоченной водой поверхности.

> Хотелось бы понять - какая сила заставляет Ш самопроизвольно увеличить свою потенциальную энергию в поле притяжения Земли?
> У меня ответ один - кинетическая энергия вращения каким-то образом переходит в потенциальную энергию Ш.
> Вроде бы, сила трения тут ни при чем.
> Значит после подскока частота вращения Ш должна упасть. Но как это объяснить с точки зрения траекторий движения точечных масс, составляющих Ш и их импульсов?
. В журнале "Наука и жизнь" середины 70-х мне попадалась потом фотография Ш. В пояснениях говорилось, что эффект вызван свойствами гироскопов...

> Жду комментариев специалистов, Falcon.

=== > Я тогда "разобрал" Ш молотком, чтобы посмотреть, что "у ей внутре" - а ничего там не было - пустотелая пластмассовая штамповка

--- Нет не пустотелая, невнимательно смотрели! У основания было значительное утолщение как у ваньки-встаньки. Мне понадобился целый месяц чтобы понять физику игрушки. Я подробно расказал на этом или рядом форуме. Вопрос был помоему: "Волчёк Паули". После моего объяснения вопросов небыло.


> Лет 30 назад у меня была одна весьма интересная игрушка. Не помню, как она называлась, назову ее просто - штуковина (Ш).

> Ш представляет из себя пластмассовый шарик, размером чуть меньше шарика от пинг-понга. К шарику приделана цилиндрическая ножка длиной около 10 мм и диаметром около 5 мм. На ножке сбоку сделаны насечки для удобства использования. Торец ножки слегка закруглен сферически.

> Хотелось бы понять - какая сила заставляет Ш самопроизвольно увеличить свою потенциальную энергию в поле притяжения Земли?
> У меня ответ один - кинетическая энергия вращения каким-то образом переходит в потенциальную энергию Ш.
> Вроде бы, сила трения тут ни при чем.
Именно сила трения и з-н сохранения момента импульса заставляет этот волчок поднять свой ЦМ.
С уважением Д.


> > > Лет 30 назад у меня была одна весьма интересная игрушка. Не помню, как она называлась, назову ее просто - штуковина (Ш).

> > > Ш представляет из себя пластмассовый шарик, размером чуть меньше шарика от пинг-понга. К шарику приделана цилиндрическая ножка длиной около 10 мм и диаметром около 5 мм. На ножке сбоку сделаны насечки для удобства использования. Торец ножки слегка закруглен сферически.

> > > Берем Ш за ножку двумя пальцами и раскручиваем на столе ножкой кверху.
> > > Вначале секунд 5 Ш вращается сохраняя ось вращения как всякая юла. Затем, видимо, под действием силы тяжести, ножка начинает уходить в сторону и вниз пока не коснется поверхности стола. Затем происходит совсем уж странное:
> > > ножка продолжает опускаться вниз - Ш самопроизвольно поднимается на ножку и продолжает стабильно крутиться уже стоя на ножке безо всякой прецессии!
> > > Естественно, через какое-то время останавливается и падает.

> > > Эффект проявляется как на гладкой поверхности стола, так и на стекле, и на смоченной водой поверхности.

> > > Хотелось бы понять - какая сила заставляет Ш самопроизвольно увеличить свою потенциальную энергию в поле притяжения Земли?
> > > У меня ответ один - кинетическая энергия вращения каким-то образом переходит в потенциальную энергию Ш.
> > > Вроде бы, сила трения тут ни при чем.
> > > Значит после подскока частота вращения Ш должна упасть. Но как это объяснить с точки зрения траекторий движения точечных масс, составляющих Ш и их импульсов?
> > > Я тогда "разобрал" Ш молотком, чтобы посмотреть, что "у ей внутре" - а ничего там не было - пустотелая пластмассовая штамповка. В журнале "Наука и жизнь" середины 70-х мне попадалась потом фотография Ш. В пояснениях говорилось, что эффект вызван свойствами гироскопов...

> > > Жду комментариев специалистов, Falcon.

> > Центробежные силы стремятся перевести ножку во вращение по кругу, постепенно переводя ее в нижнюю часть, под шариком.
> > Данное положение при вращении, является устойчивым равновесием.
> > После прекращения вращения, это положение, естественно, становится неустойчивым.

> Естественно, рассматривать физику работы "шарика с ножкой" надо с учетом сил тяжести.


=== > > Вращение "шарика с ножкой" при положении ножки сверху, является положением неустойчивого равновесия.

--- Уважаемый Зиновий!
Положение "шарика с ножкой" при положении ножки сверху, является положением УСТОЙЧИВЫМ - шарик может очень долго (даже всё время) так вращаться если удачно закрутите его. Физика этой игрушки (кней относится вращение варёного яйца которое становится на острый конец) довольно сложна, во всяком случае было сообщение, что двум математикам из Кембриджа (кажется) поручили решение этой задачи. Для решения им понадобилось два месяца! В их кратком описании физики процесса была правильно указана первая причина, но вторая была неверной. Может быть это из-за перевода? Лет 20 назад я заинтересовался этой игрушкой, но понять её физику смог только через месяц усердной работы (в рабочее, естественно время). Так что производительность работы мозгов у меня оказалась в четыре раза выше (не считая отвлечений на основную работу) чем у американосов.
Положений с устойчивым равновесием у этой игрушки и яйца - два. Но при смещении оси от вертикального положения возникает прецессия от момента вносимого силой притяжения к Земле. Исчезает точка опоры, появляется динамическая точка, вернее линия опоры, так как частота прецессии на много меньше частоты вращения волчка. Волчёк всё время проскальзывает, оббегая и трётся на точке опоры так как ось наклонена. Возникает момент трения который старается увеличить скорость прецессии волчка. Дальнейшее можна найти в учебниках: если внешний момент направлен на увеличение скорости (частоты) прецессии то центр масс гироскопа подымается вверх, если внешний момент тормозит прецессию - то вниз. Всё предельно ясно но, оказалось не так просто. Во всяком случае эту задачу пытались решить многие в нашем институте (ВНИИТ КО), но решил её я один. Часто запуская волчёк в курилке и наблюдая за ним согнувшись, чуть ли не на коленках, мы (толпа) вызывали у шефа раздражение. Однажды он не выдержал, вызвал меня и пристрамил, мол ты уже не мальчик, а ... Я ничего не ответил, нашел книгу "Курс истории физики" и показал ему. Там (стр.398) было фото: в положении сильно согнувшись (короче - раком) за такой же игрушкой наблюдали два старика - Н.Бор и В.Паули!
С уважением - Рыбак.



> > Вращение "шарика с ножкой" при положении ножки сверху, является положением неустойчивого равновесия.
> > Центробежные силы стремятся перевести ножку во вращение по кругу, постепенно переводя ее в нижнюю часть, под шариком.
> > Данное положение при вращении, является устойчивым равновесием.
> > После прекращения вращения, это положение, естественно, становится неустойчивым.

> Естественно, рассматривать физику работы "шарика с ножкой" надо с учетом сил тяжести.

Замечательное умение для деятеля от науки: уметь дать объяснение, не объяснив по сути ничего...
... а выдав за объяснение простую констатацию фактов...


> Лет 30 назад у меня была одна весьма интересная игрушка. Не помню, как она называлась, назову ее просто - штуковина (Ш).

> Ш представляет из себя пластмассовый шарик, размером чуть меньше шарика от пинг-понга. К шарику приделана цилиндрическая ножка длиной около 10 мм и диаметром около 5 мм. На ножке сбоку сделаны насечки для удобства использования. Торец ножки слегка закруглен сферически.

> Берем Ш за ножку двумя пальцами и раскручиваем на столе ножкой кверху.
> Вначале секунд 5 Ш вращается сохраняя ось вращения как всякая юла. Затем, видимо, под действием силы тяжести, ножка начинает уходить в сторону и вниз пока не коснется поверхности стола. Затем происходит совсем уж странное:
> ножка продолжает опускаться вниз - Ш самопроизвольно поднимается на ножку и продолжает стабильно крутиться уже стоя на ножке безо всякой прецессии!
> Естественно, через какое-то время останавливается и падает.

> Эффект проявляется как на гладкой поверхности стола, так и на стекле, и на смоченной водой поверхности.

> Хотелось бы понять - какая сила заставляет Ш самопроизвольно увеличить свою потенциальную энергию в поле притяжения Земли?
> У меня ответ один - кинетическая энергия вращения каким-то образом переходит в потенциальную энергию Ш.
> Вроде бы, сила трения тут ни при чем.

> Жду комментариев специалистов, Falcon.

Динамика примерно следующая (очень кратко):
При хотя бы небольшом нарушении вертикальности возникают биения из-за смещения центра масс от общей вертикали с точкой опоры. В результате вращение происходит не на одной точке касания, а шарик как бы бегает по небольшой окружности.

Возникающий при этом момент силы трения приводит к повороту оси вращения, так что центр масс поднимается. Энергия на подъем центра масс берется из кинетической энергии волчка.

Пордробнее можете посмотреть здесь.


> Возникающий при этом момент силы трения приводит к повороту оси вращения,...
тут я неточно выразился, надо было сказать: "к повороту оси волчка"

> Пордробнее можете посмотреть здесь.


Как я понял, большинство ответивших объясняют эффект силой трения?

Тогда предложу на Ваше рассмотрение другой эксперимент:

Вбиваем в землю вертикально метровый кусок водопроводной трубы. Снимаем переднее колесо от велосипеда, раскручиваем его рукой и ставим одной из гаек оси на трубу сверху, так чтобы ось колеса располагалась горизонтально.

Колесо "повисает" на одном краю оси сохраняя вертикальное положение, но при этом его ось начинает поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг точки опоры. Это может продолжаться довольно долго, при этом система преодолевает достаточно большое трение в точке опоры.
Значит ли это, что, в принципе, система могла бы вращать (выкручивать)винт, ввернутый в трубу, тем самым поднимаясь вверх?


> Как я понял, большинство ответивших объясняют эффект силой трения?

> Тогда предложу на Ваше рассмотрение другой эксперимент:

> Вбиваем в землю вертикально метровый кусок водопроводной трубы. Снимаем переднее колесо от велосипеда, раскручиваем его рукой и ставим одной из гаек оси на трубу сверху, так чтобы ось колеса располагалась горизонтально.

> Колесо "повисает" на одном краю оси сохраняя вертикальное положение, но при этом его ось начинает поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг точки опоры. Это может продолжаться довольно долго, при этом система преодолевает достаточно большое трение в точке опоры.
> Значит ли это, что, в принципе, система могла бы вращать (выкручивать)винт, ввернутый в трубу, тем самым поднимаясь вверх?

Вы невнимательно читали моё объяснение! Если бы винт подганял вашу систему тогда бы и поднимался центр тяжести вверх, а так как к винту надо прикладывать момент - производить работу, то прецессия будет тормозиться этим моментом и центр тяжести колеса устремится вниз. Ясно?


> > Как я понял, большинство ответивших объясняют эффект силой трения?

> > Тогда предложу на Ваше рассмотрение другой эксперимент:

> > Вбиваем в землю вертикально метровый кусок водопроводной трубы. Снимаем переднее колесо от велосипеда, раскручиваем его рукой и ставим одной из гаек оси на трубу сверху, так чтобы ось колеса располагалась горизонтально.

> > Колесо "повисает" на одном краю оси сохраняя вертикальное положение, но при этом его ось начинает поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг точки опоры. Это может продолжаться довольно долго, при этом система преодолевает достаточно большое трение в точке опоры.
> > Значит ли это, что, в принципе, система могла бы вращать (выкручивать)винт, ввернутый в трубу, тем самым поднимаясь вверх?

> Вы невнимательно читали моё объяснение! Если бы винт подганял вашу систему тогда бы и поднимался центр тяжести вверх, а так как к винту надо прикладывать момент - производить работу, то прецессия будет тормозиться этим моментом и центр тяжести колеса устремится вниз. Ясно?

Ясно то ясно, что ось колеса будет наклоняться свободным концом книзу. Но согласитесь, что момент, прикладываемый к винту зависит от скорости вращения колеса. Чем выше скорость, тем больше момент. В пределе, когда колесо остановлено, нет и прецессии, ось колеса просто повернется вниз. Значит, При увеличении скорости вращения колеса, при совершении им одной и той же работы "опускание" оси будет уменьшаться. А коли так, то всегда можно выбрать такую скорость вращения, при которой центр тяжести должен начать подниматься силой прецессии.
Возможно, я где-то допустил в логике ошибку, тогда поясните, где?



С Вашего позволения, еще один вопрос...

Возьмем колесо, очень легкое, и на его ободе закрепим жестко оси большого количества гироскопов (хотя бы 4), так, чтобы линии осей пересекались в центре колеса.
Закрутим все гироскопы. Теперь попробуем повернуть колесо вокруг своей оси. Ясно, что гироскопы будут сопротивляться этому повороту. Так как для каждого гироскопа есть "напарник" по другую сторону колеса, то колесо не будет прецессировать, а будет просто "сопротивляться" повороту.
Будем тем не менее вращать колесо - куда денется затраченная работа?
Что, гироскопы станут быстрее вращаться?
Вроде бы поведение колеса должно быть симметричным по отношению к направлению вращения. Так что - это способ раскручивать гироскопы не прикладывая усилий к ним непосредственно?


> С Вашего позволения, еще один вопрос...

> Возьмем колесо, очень легкое, и на его ободе закрепим жестко оси большого количества гироскопов (хотя бы 4), так, чтобы линии осей пересекались в центре колеса.
> Закрутим все гироскопы. Теперь попробуем повернуть колесо вокруг своей оси. Ясно, что гироскопы будут сопротивляться этому повороту. Так как для каждого гироскопа есть "напарник" по другую сторону колеса, то колесо не будет прецессировать, а будет просто "сопротивляться" повороту.
> Будем тем не менее вращать колесо - куда денется затраченная работа?
> Что, гироскопы станут быстрее вращаться?
> Вроде бы поведение колеса должно быть симметричным по отношению к направлению вращения. Так что - это способ раскручивать гироскопы не прикладывая усилий к ним непосредственно?

Если на каждой оси установить по два одинаковых но компенсирующих друг друга гироскопа, то эти оси будут вести себя как кусок железяки и определить наличие гироскопов нельзя. То же самое происходит и на атомном уровне - все элементарные частицы вращаются (повидимому вся их энергия покоя заключена в этом вращении) но в атоме все моменты скомпенсированы.



> Если на каждой оси установить по два одинаковых но компенсирующих друг друга гироскопа, то эти оси будут вести себя как кусок железяки и определить наличие гироскопов нельзя. То же самое происходит и на атомном уровне - все элементарные частицы вращаются (повидимому вся их энергия покоя заключена в этом вращении) но в атоме все моменты скомпенсированы.

Интересно. Имеем два массивных колеса на одной оси и эл. мотор массой которого можено пренебречь. Пусть статор этого мотора соеденён намертво с одним коллесом а ротор с другим. Неужели раскрутив такие колёса мы не можем говорить про гироскопический эффект? И вращение этих колёс вокруг их ЦМ в плоскости совпадающей с положением оси колёс не будет представлять никакого труда если эл. мотор включен?
С уважением Д.


Уважаемый Рыбак, за давностью, я забыл найденное решение загадки, и не достаточно точно описал процесс вращения данного волчка.
С этой игрушкой мы (сотрудники исследовательского отдела) столкнулись в 1968 - 69 г.г..
Она нас страшно заинтересовала.
Теперь я вспомнил.
После долгих обсуждений мы пришли к выводу, что трение в области опоры (не точечная) приводит к возникновению прицессии, и далее к перевороту волчка.
Мы впаяли иглу в начальную точку опоры волчка, и он стал вращаться как и положено нормальному волчку.
С уважением.

Группа Естественной Физики


> После долгих обсуждений мы пришли к выводу, что трение в области опоры (не точечная) приводит к возникновению прицессии, и далее к перевороту волчка.
> Мы впаяли иглу в начальную точку опоры волчка, и он стал вращаться как и положено нормальному волчку.
> С уважением.
Но остаётся ещё одна неисследованноя экспериментально возможность. Трение, вообще, может быть не причём. Представим себе, что закрутили волчок на идеально гладкой поверхности. Трение о воздух, естественно остаётся, но оно не приложено к точке опоры, а распределёно равномерно. Значит ли это, что волчок не перевернётся?.


> > После долгих обсуждений мы пришли к выводу, что трение в области опоры (не точечная) приводит к возникновению прицессии, и далее к перевороту волчка.
> > Мы впаяли иглу в начальную точку опоры волчка, и он стал вращаться как и положено нормальному волчку.
> > С уважением.
> Но остаётся ещё одна неисследованноя экспериментально возможность. Трение, вообще, может быть не причём. Представим себе, что закрутили волчок на идеально гладкой поверхности. Трение о воздух, естественно остаётся, но оно не приложено к точке опоры, а распределёно равномерно. Значит ли это, что волчок не перевернётся?.

Измененный нами волчек вращался в воздухе, и устойчиво не переворачивался.

Группа Естественной Физики



> Ясно то ясно, что ось колеса будет наклоняться свободным концом книзу. Но согласитесь, что момент, прикладываемый к винту зависит от скорости вращения колеса. Чем выше скорость, тем больше момент. В пределе, когда колесо остановлено, нет и прецессии, ось колеса просто повернется вниз. Значит, При увеличении скорости вращения колеса, при совершении им одной и той же работы "опускание" оси будет уменьшаться. А коли так, то всегда можно выбрать такую скорость вращения, при которой центр тяжести должен начать подниматься силой прецессии.
> Возможно, я где-то допустил в логике ошибку, тогда поясните, где?

Думаю, этот процесс не запрещён никакими законами сохранения и можно придумать разные механизмы его реализации. Избыточная энергия вращения будет переходить в потенциальную энергию волчка.



> тут я неточно выразился, надо было сказать: "к повороту оси волчка"

> > Пордробнее можете посмотреть здесь.

А без трения - кранты?


>
> > тут я неточно выразился, надо было сказать: "к повороту оси волчка"

> > > Пордробнее можете посмотреть здесь.

> А без трения - кранты?

Без трения - не перевернется. Может даже крутиться в положении с неподвижной наклонной осью вращения.



> > Мы впаяли иглу в начальную точку опоры волчка, и он стал вращаться как и положено нормальному волчку.
> > С уважением.
> Но остаётся ещё одна неисследованноя экспериментально возможность. Трение, вообще, может быть не причём. Представим себе, что закрутили волчок на идеально гладкой поверхности. Трение о воздух, естественно остаётся, но оно не приложено к точке опоры, а распределёно равномерно. Значит ли это, что волчок не перевернётся?.

Судите Сами - есть трение, есть потери энергии. Но волчок имеет не только энергию вращения но и момент импульса. Если этот момент импульса постепенно отдаётся молекулам воздухам, то волчок замедляет своё движение без переворота.
Кстати такое вращение возможно в магнитном поле - на этом форуме приводилась ссылка на кусок видеофильма где волчок висел в воздухе. Я такие волчки видел на ярмарке. Не вижу причину для переворота в таком случае.
Ваш Д.


>
> > Ясно то ясно, что ось колеса будет наклоняться свободным концом книзу. Но согласитесь, что момент, прикладываемый к винту зависит от скорости вращения колеса. Чем выше скорость, тем больше момент. В пределе, когда колесо остановлено, нет и прецессии, ось колеса просто повернется вниз. Значит, При увеличении скорости вращения колеса, при совершении им одной и той же работы "опускание" оси будет уменьшаться. А коли так, то всегда можно выбрать такую скорость вращения, при которой центр тяжести должен начать подниматься силой прецессии.
> > Возможно, я где-то допустил в логике ошибку, тогда поясните, где?

> Думаю, этот процесс не запрещён никакими законами сохранения и можно придумать разные механизмы его реализации. Избыточная энергия вращения будет переходить в потенциальную энергию волчка.


В разделе "Динамика вращательного движения" находим Закон сохранения момента импульса: векторная сумма моментов импульсов тел, входящих в замкнутую систему является величиной постоянной.
Мне кажется, что опыты с гироскопом как-то противоречат этому закону: по крайней мере, речь должна идти не о векторной сумме, а о векторном произведении!
И как объяснить, что система с гироскопами может сама вращаться в заданном направлении, оставаясь при этом замкнутой?
Внутриход запрещен законом сохранения импульса, а как быть с аналогичной проблемой во вращательном движении?


> Если на каждой оси установить по два одинаковых но компенсирующих друг друга гироскопа, то эти оси будут вести себя как кусок железяки и определить наличие гироскопов нельзя. То же самое происходит и на атомном уровне - все элементарные частицы вращаются (повидимому вся их энергия покоя заключена в этом вращении) но в атоме все моменты скомпенсированы.

Сомнительный тезис... Ну хорошо, возьмите один гироскоп, и дайте ему возможность поворачиваться только по одной оси, перпендикулярной его оси вращения. Понятно, что он будет "активно сопротивляться" такому повороту...
Так куда денется работа, которую мы затратим на такой поворот? Не в силу трения же... Значит он должен изменить свою скорость вращения?


>
> > Ясно то ясно, что ось колеса будет наклоняться свободным концом книзу. Но согласитесь, что момент, прикладываемый к винту зависит от скорости вращения колеса. Чем выше скорость, тем больше момент. В пределе, когда колесо остановлено, нет и прецессии, ось колеса просто повернется вниз. Значит, При увеличении скорости вращения колеса, при совершении им одной и той же работы "опускание" оси будет уменьшаться. А коли так, то всегда можно выбрать такую скорость вращения, при которой центр тяжести должен начать подниматься силой прецессии.
> > Возможно, я где-то допустил в логике ошибку, тогда поясните, где?

> Думаю, этот процесс не запрещён никакими законами сохранения и можно придумать разные механизмы его реализации. Избыточная энергия вращения будет переходить в потенциальную энергию волчка.

Например, можно разработать на этом принципе БЕЗОТКАТНЫЙ ШУРУПОВЕРТ для закручивания шурупов в космосе - с ним не надо будет во что то упираться, чтобы не крутиться в сторону, противоположную шурупу :-)

Ну а если серьезно, то где он - закон сохранения импульса, если замкнутая система сама завинчивает винт и ни от чего при этом не отталкивается???
(Кто о чем, а вшивый о бане...)


> >
> > > Ясно то ясно, что ось колеса будет наклоняться свободным концом книзу. Но согласитесь, что момент, прикладываемый к винту зависит от скорости вращения колеса. Чем выше скорость, тем больше момент. В пределе, когда колесо остановлено, нет и прецессии, ось колеса просто повернется вниз. Значит, При увеличении скорости вращения колеса, при совершении им одной и той же работы "опускание" оси будет уменьшаться. А коли так, то всегда можно выбрать такую скорость вращения, при которой центр тяжести должен начать подниматься силой прецессии.
> > > Возможно, я где-то допустил в логике ошибку, тогда поясните, где?

> > Думаю, этот процесс не запрещён никакими законами сохранения и можно придумать разные механизмы его реализации. Избыточная энергия вращения будет переходить в потенциальную энергию волчка.

> Например, можно разработать на этом принципе БЕЗОТКАТНЫЙ ШУРУПОВЕРТ для закручивания шурупов в космосе - с ним не надо будет во что то упираться, чтобы не крутиться в сторону, противоположную шурупу :-)

> Ну а если серьезно, то где он - закон сохранения импульса, если замкнутая система сама завинчивает винт и ни от чего при этом не отталкивается???
> (Кто о чем, а вшивый о бане...)

А где у Вас замкнутая система? Разве момент сил на нее не извне действует?
Реакция опоры и сила тяжести - внешние силы однако.


> Лет 30 назад у меня была одна весьма интересная игрушка. Не помню, как она называлась, назову ее просто - штуковина (Ш).

> Ш представляет из себя пластмассовый шарик, размером чуть меньше шарика от пинг-понга. К шарику приделана цилиндрическая ножка длиной около 10 мм и диаметром около 5 мм. На ножке сбоку сделаны насечки для удобства использования. Торец ножки слегка закруглен сферически.

> Берем Ш за ножку двумя пальцами и раскручиваем на столе ножкой кверху.
> Вначале секунд 5 Ш вращается сохраняя ось вращения как всякая юла. Затем, видимо, под действием силы тяжести, ножка начинает уходить в сторону и вниз пока не коснется поверхности стола. Затем происходит совсем уж странное:
> ножка продолжает опускаться вниз - Ш самопроизвольно поднимается на ножку и продолжает стабильно крутиться уже стоя на ножке безо всякой прецессии!
> Естественно, через какое-то время останавливается и падает.

> Эффект проявляется как на гладкой поверхности стола, так и на стекле, и на смоченной водой поверхности.

> Хотелось бы понять - какая сила заставляет Ш самопроизвольно увеличить свою потенциальную энергию в поле притяжения Земли?
> У меня ответ один - кинетическая энергия вращения каким-то образом переходит в потенциальную энергию Ш.
> Вроде бы, сила трения тут ни при чем.
> Значит после подскока частота вращения Ш должна упасть. Но как это объяснить с точки зрения траекторий движения точечных масс, составляющих Ш и их импульсов?
> Я тогда "разобрал" Ш молотком, чтобы посмотреть, что "у ей внутре" - а ничего там не было - пустотелая пластмассовая штамповка. В журнале "Наука и жизнь" середины 70-х мне попадалась потом фотография Ш. В пояснениях говорилось, что эффект вызван свойствами гироскопов...

> Жду комментариев специалистов, Falcon.

Ещё один момент важен у этого волчка. У него есть ещё одно устойчивое положение - когда прецессируя ось располагается параллельно Земле. В этот момент угловая скорость самого волчка равна нулю. Он полностью прекращает своё первоначальное вращение, но по инерции переваливается в другую сторону. Если притормозить переваливание, то он устойчиво будет вращаться в этом положении. Теперь трение начинает волчёк раскручивать, так как центр масс сдвинут, но в другую сторону! Процесс протекает зеркально наоборот! В конце волчёк вращается на хвостику оси в ту же сторону. Часть момента ушла на трение, а может нет? Надо было запустить игрушку на лёгкой плавающей платформе и посмотреть! Жаль, что раньше не додумался. Кто бы наладил бы выпуск этих игрушек?


> > >
> > > > Ясно то ясно, что ось колеса будет наклоняться свободным концом книзу. Но согласитесь, что момент, прикладываемый к винту зависит от скорости вращения колеса. Чем выше скорость, тем больше момент. В пределе, когда колесо остановлено, нет и прецессии, ось колеса просто повернется вниз. Значит, При увеличении скорости вращения колеса, при совершении им одной и той же работы "опускание" оси будет уменьшаться. А коли так, то всегда можно выбрать такую скорость вращения, при которой центр тяжести должен начать подниматься силой прецессии.
> > > > Возможно, я где-то допустил в логике ошибку, тогда поясните, где?

> > > Думаю, этот процесс не запрещён никакими законами сохранения и можно придумать разные механизмы его реализации. Избыточная энергия вращения будет переходить в потенциальную энергию волчка.

> > Например, можно разработать на этом принципе БЕЗОТКАТНЫЙ ШУРУПОВЕРТ для закручивания шурупов в космосе - с ним не надо будет во что то упираться, чтобы не крутиться в сторону, противоположную шурупу :-)

> > Ну а если серьезно, то где он - закон сохранения импульса, если замкнутая система сама завинчивает винт и ни от чего при этом не отталкивается???
> > (Кто о чем, а вшивый о бане...)

> А где у Вас замкнутая система? Разве момент сил на нее не извне действует?
> Реакция опоры и сила тяжести - внешние силы однако.

Ну, это то как раз не проблема - вместо силы тяжести можно использовать второе колесо, установленное с другой стороны трубы (см. мой пример), и стягивать их за свободные концы осей пружиной... Тогда они начнут поворачиваться даже в невесомости. Если вместо пружины установить устройство, создающее изменяемое усилие (даже разного знака), то получится замкнутая система управления ориентацией по одной оси.


Извините, что надоедаю со своим вопросом...
Он что, слишком прост, или слишком сложен для Специалистов?

И все же: если пытаться наклонить гироскоп, не давая ему прецессировать, во что перейдет затрачиваемая на наклон энергия?

По моему, формулировка предельно короткая.
Может кто - нибудь всетаки ответить?????????????



> Сомнительный тезис... Ну хорошо, возьмите один гироскоп, и дайте ему возможность поворачиваться только по одной оси, перпендикулярной его оси вращения. Понятно, что он будет "активно сопротивляться" такому повороту...
> Так куда денется работа, которую мы затратим на такой поворот? Не в силу трения же... Значит он должен изменить свою скорость вращения?


10-02-04
18782
Уважаемый Falcon1!
Ваше соображения абсолютно верны, смотрите игрушку основанную на описанном Вами принципе для увеличения скорости гироскопа здесь:
Ссылку не нашёл, повторю текст.

Вчера на ярмарке купил спортивный снаряд
сделанного на базе гироскопа. Он сделан в виде шара и продаётся под разными названиями «Powerball», «Gyrotwister» или «Rollerball» как у меня, см. рисунок снизу
Массивный ротор расположен на стальной оси размещенной в круговой прорези, вдоль по экватору шара.
Раскрутив маховик в шаре(диаметром 70 мм) шнурком длинной 30 см, можно вращая шар как показанно на рисунке
достичь громадных оборотов больших 12000 об/мин( 200 об/сек, максимально возможное 230 об/сек), его собственная масса 210 гр, его сила сопротивления может достичь 150 Ньютон это соответствует более 15 кг(в 70 раз больше его собственного веса)! Силы и моменты сил показаны на рисунке снизу из немецкого журнала „Spektrum der Wissenschaft“,
Februar 2003, S. 98 статья „Wie funktioniert ein Gyrotwister?“:

Игрушка была разработана NASA более 10 лет назад для тренировки астронавтов.
Если увидите её где то в продаже и денег не жалко – купите, не пожалеете (-:!
Ваш Д.




> > А где у Вас замкнутая система? Разве момент сил на нее не извне действует?
> > Реакция опоры и сила тяжести - внешние силы однако.

> Ну, это то как раз не проблема - вместо силы тяжести можно использовать второе колесо, установленное с другой стороны трубы (см. мой пример), и стягивать их за свободные концы осей пружиной... Тогда они начнут поворачиваться даже в невесомости. Если вместо пружины установить устройство, создающее изменяемое усилие (даже разного знака), то получится замкнутая система управления ориентацией по одной оси.

Не, не начнут. Получится тяни толкай - одно колесо будет пытаться прецессировать
в одну сторону, другое в другую.
Внешний момент нужен. И к тому же не постоянный, а поворачивающийся вслед за
колесом.


> > Так куда денется работа, которую мы затратим на такой поворот? Не в силу трения же... Значит он должен изменить свою скорость вращения?

>
> 10-02-04
> 18782
> Уважаемый Falcon1!
> Ваше соображения абсолютно верны, смотрите игрушку основанную на описанном Вами принципе для увеличения скорости гироскопа здесь:

Интересно, а можно ли, анализируя траектории движения точечных масс, образующих такой "снаряд", понять, за счет чего происходит увеличение скорости вращения?
Или такую задачу вообще нельзя решить таким способом?

С уважением, Falcon


>
> > > А где у Вас замкнутая система? Разве момент сил на нее не извне действует?
> > > Реакция опоры и сила тяжести - внешние силы однако.

> > Ну, это то как раз не проблема - вместо силы тяжести можно использовать второе колесо, установленное с другой стороны трубы (см. мой пример), и стягивать их за свободные концы осей пружиной... Тогда они начнут поворачиваться даже в невесомости. Если вместо пружины установить устройство, создающее изменяемое усилие (даже разного знака), то получится замкнутая система управления ориентацией по одной оси.

> Не, не начнут. Получится тяни толкай - одно колесо будет пытаться прецессировать
> в одну сторону, другое в другую.
> Внешний момент нужен. И к тому же не постоянный, а поворачивающийся вслед за
> колесом.

Ну Вы даете! Зачем же крутить колеса В ОДНУ СТОРОНУ - Вы закрутите их в ПРОТИВОПОЛОЖНЫЕ, естессно! Вот и будут они егозить в паре.
Я думаю, что такой эксперимент поставить легко (просто у меня нет под рукой ни велосипеда, ни невесомости), результат кажется мне очевидным.


> Интересно, а можно ли, анализируя траектории движения точечных масс, образующих такой "снаряд", понять, за счет чего происходит увеличение скорости вращения?
> Или такую задачу вообще нельзя решить таким способом?

> С уважением, Falcon

Так решили же, переводить эту статью лень.Вкратце мы должны прикладывать силу с той же прецессией с которой поворачивается гироскоп но сдвинутой под 90 градусов опережающей фазе. На рисунке показанны вектора М = L x F
Такой снаряд "весит" при раскрутке до 30- кратного своего нормального веса
( 250 грамм) -это 7,5 кг которые нагружают Вашу кисть!

ЗЫ я свой снаряд так мучил, что ось согнул - он теперь вдобавок ещё и вибрирует
А сначала с прямой осью прямо жужал и его ускорить было всё сложнее и труднее.
С уважением Д.


> Так решили же, переводить эту статью лень.Вкратце мы должны прикладывать силу с той же прецессией с которой поворачивается гироскоп но сдвинутой под 90 градусов опережающей фазе. На рисунке показанны вектора М = L x F
> Такой снаряд "весит" при раскрутке до 30- кратного своего нормального веса
> ( 250 грамм) -это 7,5 кг которые нагружают Вашу кисть!

> ЗЫ я свой снаряд так мучил, что ось согнул - он теперь вдобавок ещё и вибрирует
> А сначала с прямой осью прямо жужал и его ускорить было всё сложнее и труднее.
> С уважением Д.

Уважаемый Д., простите, я не совсем понял из текста: описываемый снаряд есть у Вас лично? Он действительно продается сейчас на ярмарках?
Я не совсем понял, как можно вертеть его "с той же прецессией с которой поворачивается гироскоп но сдвинутой под 90 градусов опережающей фазе".
Или рукой это легко почувствовать?
И как на Ваш взгляд, не нарушает ли это устройство закон сохранения момента импульса?

Да, я тут засомневался: раскрученное велосипедное колесо трудно повернуть руками - оно вырывается, пытаясь прецессировать. А вот вопрос - трудно ли повернуть вращающееся переднее колесо велосипеда, если крутить руль? Может быть действительно, нет прецессии - нет и сил сопротивления наклону?

С уважением, Falcon.


Вот ссылка на это устройство : /Гиротвистер


> Извините, что надоедаю со своим вопросом...
> Он что, слишком прост, или слишком сложен для Специалистов?

> И все же: если пытаться наклонить гироскоп, не давая ему прецессировать, во что перейдет затрачиваемая на наклон энергия?

> По моему, формулировка предельно короткая.
> Может кто - нибудь всетаки ответить?????????????

А чем же вам не понравилось это объяснение - ссылка Snowman'a?
http://phys.web.ru/db/msg.html?mid=1177773&uri=page16.html


> > Извините, что надоедаю со своим вопросом...
> > Он что, слишком прост, или слишком сложен для Специалистов?

> > И все же: если пытаться наклонить гироскоп, не давая ему прецессировать, во что перейдет затрачиваемая на наклон энергия?

> > По моему, формулировка предельно короткая.
> > Может кто - нибудь всетаки ответить?????????????

> А чем же вам не понравилось это объяснение - ссылка Snowman'a?
> http://phys.web.ru/db/msg.html?mid=1177773&uri=page16.html

Извините, что пропустил эту ссылку. Действительно, понравилось...


> > Не, не начнут. Получится тяни толкай - одно колесо будет пытаться прецессировать
> > в одну сторону, другое в другую.
> > Внешний момент нужен. И к тому же не постоянный, а поворачивающийся вслед за
> > колесом.

> Ну Вы даете! Зачем же крутить колеса В ОДНУ СТОРОНУ - Вы закрутите их в ПРОТИВОПОЛОЖНЫЕ, естессно! Вот и будут они егозить в паре.
> Я думаю, что такой эксперимент поставить легко (просто у меня нет под рукой ни велосипеда, ни невесомости), результат кажется мне очевидным.

Если в противоположные - вообще егозить не будут, а при повороте связки будут
пытаться разломать связь между собой.
Если в одну - будут егозить как один гироскоп, но только под действием момента
внешних сил.



> > > Не, не начнут. Получится тяни толкай - одно колесо будет пытаться прецессировать
> > > в одну сторону, другое в другую.
> > > Внешний момент нужен. И к тому же не постоянный, а поворачивающийся вслед за
> > > колесом.

> > Ну Вы даете! Зачем же крутить колеса В ОДНУ СТОРОНУ - Вы закрутите их в ПРОТИВОПОЛОЖНЫЕ, естессно! Вот и будут они егозить в паре.
> > Я думаю, что такой эксперимент поставить легко (просто у меня нет под рукой ни велосипеда, ни невесомости), результат кажется мне очевидным.

> Если в противоположные - вообще егозить не будут, а при повороте связки будут
> пытаться разломать связь между собой.
> Если в одну - будут егозить как один гироскоп, но только под действием момента
> внешних сил.

Чем попусту спорить, проще проверить...


> > И все же: если пытаться наклонить гироскоп, не давая ему прецессировать, во что перейдет затрачиваемая на наклон энергия?
> А чем же вам не понравилось это объяснение - ссылка Snowman'a?
> http://phys.web.ru/db/msg.html?mid=1177773&uri=page16.html

Я внимательно изучил ссылку. Там все вроде бы понятно написано, но остается непонятным эффект, наблюдаемый в GyroTwister-е, который описал Докажи. Прибор однозначно существует. Каким же образом происходит увеличение скорости вращения гироскопа при внешних колебательных воздействиях на его ось вращения?
Я для себя нашел объяснение:
При попытке наклонить ось вращающегося гироскопа элементарные массы на его ободе получают импульс, перпендикулярный к плоскости вращения. За счет этого мгновенная скорость точечной массы увеличится по модулю и изменит направление. При этом гироскоп, как твердое тело, "выберет" единственно возможную траекторию движения точечных масс, удовлетворяющую новым условиям - начнет прецессировать. Если рассмотреть траекторию движения точечной массы прецессирующего гироскопа, легко понять, что движение будет происходить уже не по окружности!
Будет иметь место сложное гармоническое колебание по всем трем осям координат!!!
ЭТО НЕ ВРАЩЕНИЕ в плоскости - ЭТО ТРЕХМЕРНОЕ ВРАЩЕНИЕ тела!
При этом длина пути, проходимого точечной массой за один оборот гироскопа будет больше, чем в условиях отсутствия прецессии.
Именно так гироскоп, сохраняя частоту вращения, увеличивает линейную скорость своих точечных масс.
Что же будет, если мы попытаемся "зажать" вращение прецессирующего гироскопа - перевести его во вращение в одной плоскости? Линейная скорость всех точечных масс, образующих гироскоп, останется прежней, а длина пути сократится. Частота вращения неминуемо увеличится!

Эксперименты с GyroTwister-ом наглядно показывают нарушение закона сохранения момента импульса (ЗСМИ). Я считаю, что это объясняется тем, что ЗСМИ справедлив для вращательного движения в плоскости, вокруг оси.
Прецессирующий гироскоп - наглядная иллюстрация возможности движения по инерции, причем более сложного порядка, чем простое вращение!
Такое движение - ТРЕХОСНОЕ ГАРМОНИЧЕСКОЕ КОЛЕБАНИЕ.
Для такого вида движения должны иметь место и куда более интересные эффекты, чем простой обмен энергии вращения на энергию колебания оси!
Я думаю, что этим может быть объяснен, например, эффект конвертора Рощина-Година, и многое другое...

Очень хотелось бы узнать Ваше мнение.

С уважением, Falcon.


> > > И все же: если пытаться наклонить гироскоп, не давая ему прецессировать, во что перейдет затрачиваемая на наклон энергия?
> > А чем же вам не понравилось это объяснение - ссылка Snowman'a?
> > http://phys.web.ru/db/msg.html?mid=1177773&uri=page16.html

> Я внимательно изучил ссылку. Там все вроде бы понятно написано, но остается непонятным эффект, наблюдаемый в GyroTwister-е, который описал Докажи. Прибор однозначно существует. Каким же образом происходит увеличение скорости вращения гироскопа при внешних колебательных воздействиях на его ось вращения?
> Я для себя нашел объяснение:
> При попытке наклонить ось вращающегося гироскопа элементарные массы на его ободе получают импульс, перпендикулярный к плоскости вращения. За счет этого мгновенная скорость точечной массы увеличится по модулю и изменит направление. При этом гироскоп, как твердое тело, "выберет" единственно возможную траекторию движения точечных масс, удовлетворяющую новым условиям - начнет прецессировать. Если рассмотреть траекторию движения точечной массы прецессирующего гироскопа, легко понять, что движение будет происходить уже не по окружности!
> Будет иметь место сложное гармоническое колебание по всем трем осям координат!!!
> ЭТО НЕ ВРАЩЕНИЕ в плоскости - ЭТО ТРЕХМЕРНОЕ ВРАЩЕНИЕ тела!
> При этом длина пути, проходимого точечной массой за один оборот гироскопа будет больше, чем в условиях отсутствия прецессии.
> Именно так гироскоп, сохраняя частоту вращения, увеличивает линейную скорость своих точечных масс.
> Что же будет, если мы попытаемся "зажать" вращение прецессирующего гироскопа - перевести его во вращение в одной плоскости? Линейная скорость всех точечных масс, образующих гироскоп, останется прежней, а длина пути сократится. Частота вращения неминуемо увеличится!

> Эксперименты с GyroTwister-ом наглядно показывают нарушение закона сохранения момента импульса (ЗСМИ). Я считаю, что это объясняется тем, что ЗСМИ справедлив для вращательного движения в плоскости, вокруг оси.
> Прецессирующий гироскоп - наглядная иллюстрация возможности движения по инерции, причем более сложного порядка, чем простое вращение!
> Такое движение - ТРЕХОСНОЕ ГАРМОНИЧЕСКОЕ КОЛЕБАНИЕ.
> Для такого вида движения должны иметь место и куда более интересные эффекты, чем простой обмен энергии вращения на энергию колебания оси!
> Я думаю, что этим может быть объяснен, например, эффект конвертора Рощина-Година, и многое другое...

> Очень хотелось бы узнать Ваше мнение.

> С уважением, Falcon.

Мое мнение совпадает с мнением мадам Нётер: для того чтобы нарушить сохранение момента импульса необходимо нарушить симметричность пространства относительно трехмерных вращений. Это легко сделать, если рассматривать, например, незамкнутую систему, подверженную действиям "внешних" сил - эти силы уберут симметрию пространства. Для замкнутой системы придется вводить какую-то анизотропию пространства, то бишь, вакуума, эфира или чего-то еще. Если этого нет, если пространство симметрично относительно вращений, то по теореме Нётер момент импульса обязательно сохраняется, примерно также, как в плоском пространстве обязательно выполняется теорема Пифагора. Все это выполняется даже в том случае, если у "ниспровергателей" недостаточно мат. подготовки для того, чтобы лично проверить доказательства этих теорем.


> Мое мнение совпадает с мнением мадам Нётер: для того чтобы нарушить сохранение момента импульса необходимо нарушить симметричность пространства относительно трехмерных вращений. Это легко сделать, если рассматривать, например, незамкнутую систему, подверженную действиям "внешних" сил - эти силы уберут симметрию пространства. Для замкнутой системы придется вводить какую-то анизотропию пространства, то бишь, вакуума, эфира или чего-то еще. Если этого нет, если пространство симметрично относительно вращений, то по теореме Нётер момент импульса обязательно сохраняется, примерно также, как в плоском пространстве обязательно выполняется теорема Пифагора. Все это выполняется даже в том случае, если у "ниспровергателей" недостаточно мат. подготовки для того, чтобы лично проверить доказательства этих теорем.

Я, собственно, никогда не стремился быть "ниспровергателем", а вот мат.подготовки действительно маловато, каюсь.
И все же, как бы Вы, имеющий много большую подготовку, объяснили тот факт, что пресловутый "GyroTwister" умудряется переводить покачивание руки в повышение частоты вращения ротора? Если человек, находящийся в невесомости, использует этот "спортивный снаряд", то используя свою массу он может заставить ротор раскручиваться, не вращаясь при этом в противоположном направлении. Так не значит ли это, что суммарный момент импульса системы человек-гиротвистер будет непостоянным?

Я просто спрашиваю, не пытаясь "ниспровергнуть" что-либо, или кого-либо...

С уважением, Falcon.


> > Мое мнение совпадает с мнением мадам Нётер: для того чтобы нарушить сохранение момента импульса необходимо нарушить симметричность пространства относительно трехмерных вращений. Это легко сделать, если рассматривать, например, незамкнутую систему, подверженную действиям "внешних" сил - эти силы уберут симметрию пространства. Для замкнутой системы придется вводить какую-то анизотропию пространства, то бишь, вакуума, эфира или чего-то еще. Если этого нет, если пространство симметрично относительно вращений, то по теореме Нётер момент импульса обязательно сохраняется, примерно также, как в плоском пространстве обязательно выполняется теорема Пифагора. Все это выполняется даже в том случае, если у "ниспровергателей" недостаточно мат. подготовки для того, чтобы лично проверить доказательства этих теорем.

> Я, собственно, никогда не стремился быть "ниспровергателем", а вот мат.подготовки действительно маловато, каюсь.
> И все же, как бы Вы, имеющий много большую подготовку, объяснили тот факт, что пресловутый "GyroTwister" умудряется переводить покачивание руки в повышение частоты вращения ротора? Если человек, находящийся в невесомости, использует этот "спортивный снаряд", то используя свою массу он может заставить ротор раскручиваться, не вращаясь при этом в противоположном направлении. Так не значит ли это, что суммарный момент импульса системы человек-гиротвистер будет непостоянным?

> Я просто спрашиваю, не пытаясь "ниспровергнуть" что-либо, или кого-либо...

> С уважением, Falcon.

Извините, не знаю, что такое этот твистер. Но уверен, что сохранения момента он не нарушает, движение гироскопа известно в деталях, там нет никаких неожиданностей


> Извините, не знаю, что такое этот твистер. Но уверен, что сохранения момента он не нарушает, движение гироскопа известно в деталях, там нет никаких неожиданностей

Сообщение Докажи про ГироТвистер


> > Извините, не знаю, что такое этот твистер. Но уверен, что сохранения момента он не нарушает, движение гироскопа известно в деталях, там нет никаких неожиданностей

> Сообщение Докажи про ГироТвистер

Я посмотрю, но мне непонятно устройство. Ротор на оси - там написано, но, вроде как, он может сободно вращаться внутри сферы. То есть ось не прикреплена к сфере? И в чем вопрос?


> > > Извините, не знаю, что такое этот твистер. Но уверен, что сохранения момента он не нарушает, движение гироскопа известно в деталях, там нет никаких неожиданностей

> > Сообщение Докажи про ГироТвистер

> Я посмотрю, но мне непонятно устройство. Ротор на оси - там написано, но, вроде как, он может сободно вращаться внутри сферы. То есть ось не прикреплена к сфере? И в чем вопрос?

Да, ротор свободно вращается в одной плоскости. Это хорошо видно на фото на сайте www.gyrotwister.de . А вопрос в том, что, как уверяют очевидцы, можно простыми покачиваниями устройства в руке заставить ротор во много раз ускорить собственное вращение.
В указанной Вами ссылке рассматриваются разные гироскопические эффекты (шимми колес, рысканье корабля), но про возможность передачи кинетической энергии в сам гироскоп извне путем принудительной прецессии - ни слова. Хотелось бы понять, будет ли раскручивание ротора сопровождаться раскручиванием всей остальной системы в противоположную сторону, как этого требует закон сохранения момента импульса?
В этой теме мне отвечали, что ЗСМИ в системе с гироскопами вообще не работает...

С уважением, Falcon.


> И все же, как бы Вы, имеющий много большую подготовку, объяснили тот факт, что пресловутый "GyroTwister" умудряется переводить покачивание руки в повышение частоты вращения ротора? Если человек, находящийся в невесомости, использует этот "спортивный снаряд", то используя свою массу он может заставить ротор раскручиваться, не вращаясь при этом в противоположном направлении. Так не значит ли это, что суммарный момент импульса системы человек-гиротвистер будет непостоянным?

> Я просто спрашиваю, не пытаясь "ниспровергнуть" что-либо, или кого-либо...

Сидя на неподвижном стуле, возьмите ось с насаженным на нее велосипедным колесом, держите эту ось вертикально (как зонтик), а второй рукой начните раскручивать колесо. Стул остается неподвижным, а колесо приобретает ненулевой момент импульса. Вас не удивляет, откуда он "возник"?


> > И все же, как бы Вы, имеющий много большую подготовку, объяснили тот факт, что пресловутый "GyroTwister" умудряется переводить покачивание руки в повышение частоты вращения ротора? Если человек, находящийся в невесомости, использует этот "спортивный снаряд", то используя свою массу он может заставить ротор раскручиваться, не вращаясь при этом в противоположном направлении. Так не значит ли это, что суммарный момент импульса системы человек-гиротвистер будет непостоянным?

> > Я просто спрашиваю, не пытаясь "ниспровергнуть" что-либо, или кого-либо...

> Сидя на неподвижном стуле, возьмите ось с насаженным на нее велосипедным колесом, держите эту ось вертикально (как зонтик), а второй рукой начните раскручивать колесо. Стул остается неподвижным, а колесо приобретает ненулевой момент импульса. Вас не удивляет, откуда он "возник"?

Чудо!!!
:-))


> > > > Извините, не знаю, что такое этот твистер. Но уверен, что сохранения момента он не нарушает, движение гироскопа известно в деталях, там нет никаких неожиданностей

> > > Сообщение Докажи про ГироТвистер

> > Я посмотрю, но мне непонятно устройство. Ротор на оси - там написано, но, вроде как, он может сободно вращаться внутри сферы. То есть ось не прикреплена к сфере? И в чем вопрос?

> Да, ротор свободно вращается в одной плоскости. Это хорошо видно на фото на сайте www.gyrotwister.de . А вопрос в том, что, как уверяют очевидцы, можно простыми покачиваниями устройства в руке заставить ротор во много раз ускорить собственное вращение.
> В указанной Вами ссылке рассматриваются разные гироскопические эффекты (шимми колес, рысканье корабля), но про возможность передачи кинетической энергии в сам гироскоп извне путем принудительной прецессии - ни слова. Хотелось бы понять, будет ли раскручивание ротора сопровождаться раскручиванием всей остальной системы в противоположную сторону, как этого требует закон сохранения момента импульса?
> В этой теме мне отвечали, что ЗСМИ в системе с гироскопами вообще не работает...

> С уважением, Falcon.

Нет там чудес. Все равно не очень понимаю, как он устроен, но вы, наверное, представляете, что на небольшом, но резонансном воздействии можно в систему закачать приличную энергию, что тут удивительного? Вы на качелях катались? Совсем слегка приседая - в нужное время - вы весьма сильно их раскачаете, можно начать вращаться при желании, если конструкция позволяет. А сохранение момента у этого гироскопа - так вы же на Земле стоите, вы ей можете произвольный момент передать без заметного на глаз изменения скорости вращения :-))


> Сидя на неподвижном стуле, возьмите ось с насаженным на нее велосипедным колесом, держите эту ось вертикально (как зонтик), а второй рукой начните раскручивать колесо. Стул остается неподвижным, а колесо приобретает ненулевой момент импульса. Вас не удивляет, откуда он "возник"?

Ладно издеваться то! Тут ясно, что раскручивая колесо мы от него отталкиваемся и раскручиваем в противоположную сторону и себя, и стул, и всю матушку-Землю.
Другое дело, если взять вращающийся стул, сесть на него и держать раскрученное колесо за один конец оси, так чтобы ось была горизонтальной.
Теперь, если поднимать ось кверху, то мы сами закрутимся в одну сторону, а если опускать, то в другую. Так от чего мы при этом отталкиваемся?



> Уважаемый Д., простите, я не совсем понял из текста: описываемый снаряд есть у Вас лично? Он действительно продается сейчас на ярмарках?
> Я не совсем понял, как можно вертеть его "с той же прецессией с которой поворачивается гироскоп но сдвинутой под 90 градусов опережающей фазе".
> Или рукой это легко почувствовать?


> И как на Ваш взгляд, не нарушает ли это устройство закон сохранения момента импульса?
Этот з-н нарушить нельзя!
> Да, я тут засомневался: раскрученное велосипедное колесо трудно повернуть руками - оно вырывается, пытаясь прецессировать. А вот вопрос - трудно ли повернуть вращающееся переднее колесо велосипеда, если крутить руль? Может быть действительно, нет прецессии - нет и сил сопротивления наклону?

> С уважением, Falcon.

11-02-04
18845
Этот снаряд я купил в Германии в прошлом году за 10€, иначе как бы я умудрился согнуть ему ось (-:? Если читаете по немецки могу отсканировать то или иное место из журнала.
Я научился раскручивать этот снаряд за несколько минут, некоторым надо для этого десятки минут. Интуитивно кручу восьмёрку кистью руки(локоть может быть зафиксированным) причём вращение снаряда сопротивляется приложенной кистью руки силе- многие делают ошибку и крутят кистью без учета сопротивления снаряда. Важно чувствовать увеличение! сопротивления при раскрутке снаряда чем сильнее раскрутка тем чаще надо вращать кисть руки(у нетренированных начинают ныть мышцы предплечья, правша имеет трудности раскрутить снаряд левой рукой - без хорошей координациии кисти успеха ожидать не стоит).

При больших скоростях можно крутить не восьмёрки а круги обеими руками радиусом примернео 20 см. Причём лучшие результаты получаются если это вращение по кругу происходит в плоскости в которой прорезан паз для оси гироскопа. Но внимание, если пытаться поставить снаряд на пол(он выглядит как шар у которого срезанно снизу 1/8 диаметра шара, диаметральный паз проходит параллельно срезу )и совершать круговые даижения то это вращение снаряда становится затухающим. Также не увенчалось успехом раскрутка неподвижного в руках снаряда(предварительно разогнатого до больших оборотов) на вращающемся стуле. По всей видимости движение снаряда должно происходить в двух плоскостях, пусть даже если в одной плоскости эти движения почти не заметны, но только почти!

На счёт колеса – специально для Вас провёл эксперимент. Да просто вращающееся колесо повернуть в руках держа его за ось тяжело(поворот напрво/налево или наклон колеса) – оно сопротивляется давя осью на пальцы рук-прецессия. Если же крутить вращающееся колесо за руль то нагрузка оси передаётся вилке, т.к. вилка жёсткая мы не замечаем этих сил -поворот колеса происходит без больших проблем(думаю что рычаг руля здесь ни причём).
Если же скорости колеса большие(я раскручиваю заднее колесо), то разворот или наклон велосипеда в руках усложнён – мы чувствуем сопротивление колеса.
Так что Ваше предположение без прецессии нет сопротивления верно только частично –абсолютно жёстких креплений колеса не бывает – при повороте будет всегда появляться прецессия и сопротивляющиеся силы. Так что держа только вилку в руках с вращающемся колесом я ожидаю проблемы при жонглировании вилкой(поворот, наклон, покачивание) в виде сил сопротивляющихся нашим движениям.
Немного истории
27-02-03
Трёхколёсный велосипед.
Пусть наш велосипедист имеет трёхколёсный велосипед, причём на задней оси расположены два колеса, первое бОльшее НЕ соединено с цепью и второе на один дюйм меньшее приводится через цепь во вращение.
Переднее колесо и заднее бОльшее стоят на земле и не вертятся, третье малое не касается земли и приведено через педали велосипедистом во вращение.
Сможет ли велосипедист легко держать своё равновесие оставаясь на месте?

Замена колёс на коньки.
Заменим колеса на коньки, обольём карусель водой зимой подождём пока образуется лёд и поставим «коньковый велосипед» на вращающуюся! 27-02-03
Трёхколёсный велосипед.
Пусть наш велосипедист имеет трёхколёсный велосипед, причём на задней оси расположены два колеса, первое бОльшее НЕ соединено с цепью и второе на один дюйм меньшее приводится через цепь во вращение.
Переднее колесо и заднее бОльшее стоят на земле и не вертятся, третье малое не касается земли и приведено через педали велосипедистом во вращение.
Сможет ли велосипедист легко держать своё равновесие оставаясь на месте?

Замена колёс на коньки.
Заменим колеса на коньки, обольём карусель водой зимой подождём пока образуется лёд и поставим «коньковый велосипед» на вращающуюся карусель. Пусть велосипед стоит на месте, может ли велосипедист на нём держать равновесие? Расположение коньков по касательной к окружности карусели вызывает опрокидывающий момент, куда должно быть направлен дополнительно наклон велосипедиста чтобы не упасть?

01-03-03
Горе-теоретикам!
Тем кто утверждает, что для сохранения равновесия на велосипеде важен гироскопический эффект вращающихся колёс а не прямолинейное движение(простой вариант без поворотов и центробежных сил) велосипедиста, т.е. его импульса равного массе велосипедиста+ велосипеда помноженного на их скорость, такой эксперимент:

Дамский 2-х колёсный велосипед, размер колёс 690мм диаметром, площадь прикосновение каждого колеса 35мм х 110 мм ставится осью заднего колеса на „U“ – образную подставку жёстко связанной с рамой, и не мещающей свободному вращению колеса. Подножка подставки прямоугольник расположенный вдоль колеса размером 35х110 мм со снятой фаской по краям. Мой ассистент и я сам садимся на велосипед, вращаем педали и пытаемся держать равновесие – если бы не пооддержка друг друга то оба были бы в гипсе. Мой вес 80кг, ассистента половина моего веса, велосипед весит 18 кг, расстояние между осями колёс 1100 мм.

Разговор с заядлым мотоциклистом подтверждает частично теорию влияния гироскопического эффекта для сохранения равновесия если колёса имеют большой диаметр, тяжёлый обод и мотоцикл имеет большую скорость при входе в крутой поворот, но для малых скоростей и лёгких колёс влиянием гироскопического эффекта можно пренебречь.
Так что на беговой дорожке и на карусели которые двигаются НЕВОЗМОЖНО держать равновесие на покоящемся велосипеде, т.к. импульс велосипедиста в этом случае равен нулю, несмотря на вращающиеся колёса.

С уважением Д.
карусель. Пусть велосипед стоит на месте, может ли велосипедист на нём держать равновесие? Расположение коньков по касательной к окружности карусели вызывает опрокидывающий момент, куда должно быть направлен дополнительно наклон велосипедиста чтобы не упасть?

01-03-03
Горе-теоретикам!
Тем кто утверждает, что для сохранения равновесия на велосипеде важен гироскопический эффект вращающихся колёс а не прямолинейное движение(простой вариант без поворотов и центробежных сил) велосипедиста, т.е. его импульса равного массе велосипедиста+ велосипеда помноженного на их скорость, такой эксперимент:

Дамский 2-х колёсный велосипед, размер колёс 690мм диаметром, площадь прикосновение каждого колеса 35мм х 110 мм ставится осью заднего колеса на „U“ – образную подставку жёстко связанной с рамой, и не мещающей свободному вращению колеса. Подножка подставки прямоугольник расположенный вдоль колеса размером 35х110 мм со снятой фаской по краям. Мой ассистент и я сам садимся на велосипед, вращаем педали и пытаемся держать равновесие – если бы не пооддержка друг друга то оба были бы в гипсе. Мой вес 80кг, ассистента половина моего веса, велосипед весит 18 кг, расстояние между осями колёс 1100 мм.

Разговор с заядлым мотоциклистом подтверждает частично теорию влияния гироскопического эффекта для сохранения равновесия если колёса имеют большой диаметр, тяжёлый обод и мотоцикл имеет большую скорость при входе в крутой поворот, но для малых скоростей и лёгких колёс влиянием гироскопического эффекта можно пренебречь.

С уважением Д.


> > Сидя на неподвижном стуле, возьмите ось с насаженным на нее велосипедным колесом, держите эту ось вертикально (как зонтик), а второй рукой начните раскручивать колесо. Стул остается неподвижным, а колесо приобретает ненулевой момент импульса. Вас не удивляет, откуда он "возник"?

> Чудо!!!
> :-))

А как насчет кошки, которая всегда падает на лапы? Только не надо глупостей о том, что она хвостом воздух месит. Можно, конечно, поэкспериментировать с кошкой в вакууме, но мне свою жалко :-))


> > Сидя на неподвижном стуле, возьмите ось с насаженным на нее велосипедным колесом, держите эту ось вертикально (как зонтик), а второй рукой начните раскручивать колесо. Стул остается неподвижным, а колесо приобретает ненулевой момент импульса. Вас не удивляет, откуда он "возник"?

> Ладно издеваться то! Тут ясно, что раскручивая колесо мы от него отталкиваемся и раскручиваем в противоположную сторону и себя, и стул, и всю матушку-Землю.

1. Я не издеваюсь, с чего вы взяли?
2. Если вы все понимаете с колесом, то какие проблемы с поиском "пропавшего" момента импульса игрушки? Причина - та же.

> Другое дело, если взять вращающийся стул, сесть на него и держать раскрученное колесо за один конец оси, так чтобы ось была горизонтальной.
> Теперь, если поднимать ось кверху, то мы сами закрутимся в одну сторону, а если опускать, то в другую. Так от чего мы при этом отталкиваемся?

Как к вам попало в руки раскрученное колесо? Кто-то его предварительно раскрутил? Или вы сами раскрутили, когда ось была горизонтальной? Вы думаете, что при горизонтальной раскрутке момент импульса не передается внешним телам?



> Я для себя нашел объяснение:
> При попытке наклонить ось вращающегося гироскопа элементарные массы на его ободе получают импульс, перпендикулярный к плоскости вращения. За счет этого мгновенная скорость точечной массы увеличится по модулю и изменит направление. При этом гироскоп, как твердое тело, "выберет" единственно возможную траекторию движения точечных масс, удовлетворяющую новым условиям - начнет прецессировать. Если рассмотреть траекторию движения точечной массы прецессирующего гироскопа, легко понять, что движение будет происходить уже не по окружности!
> Будет иметь место сложное гармоническое колебание по всем трем осям координат!!!
А где проблемы? Космонавты даже тренеруются в таких тренажёрах 3 кольца друг в друге - вращение во всех плоскостях, тренеруется вистибулярный аппарат.

> ЭТО НЕ ВРАЩЕНИЕ в плоскости - ЭТО ТРЕХМЕРНОЕ ВРАЩЕНИЕ тела!
> Эксперименты с GyroTwister-ом наглядно показывают нарушение закона сохранения момента импульса (ЗСМИ). Я считаю, что это объясняется тем, что ЗСМИ справедлив для вращательного движения в плоскости, вокруг оси.
Этот з-н ненарушаем, так же как и ЗСИ.ЦМ замкнутой системы не может изменить своей скорости.
Кстати я пытался раскручивать мой снаряд на вращающемся стуле, и ожидал что начну вращаться вместе со стулом -но мой вес и сила трения не позволили мне подтвердить теорию. В невесомости же такое несомненно наблюдается.

> Очень хотелось бы узнать Ваше мнение.

С уважением, Д.


Велосипед "держит" дорогу, как мне кажется, скорее из-за того, что передняя вилка изогнута, и ось колеса оказывается впереди оси вилки.
По крайней мере, проехать без рук на велосипеде с повернутым на 180 рулем не удавалось.


> Как к вам попало в руки раскрученное колесо? Кто-то его предварительно раскрутил? Или вы сами раскрутили, когда ось была горизонтальной? Вы думаете, что при горизонтальной раскрутке момент импульса не передается внешним телам?

Какая разница как попало. Зачем смотреть "от Адама"? При анализе работы реактивного двигателя Вас не интересует, как добывали керосин?

Есть два момента времени:
1 - сижу и неподвижно держу ось, при этом и сам неподвижен;
2 - наклоняю ось и при этом начинаю вращаться.


> > Сообщение Докажи про ГироТвистер

> Я посмотрю, но мне непонятно устройство. Ротор на оси - там написано, но, вроде как, он может сободно вращаться внутри сферы. То есть ось не прикреплена к сфере? И в чем вопрос?

Две свободы вращения массивного ротора - вокруг металической оси, её диаметр порядка 2мм и вся ось может вращаться(перекатываться)вдоль кругового паза прорезанного по экватору шара (примерно через 50 оборотов ось обкатиться и сделает полный оборот).
С уважением Д.


> > Как к вам попало в руки раскрученное колесо? Кто-то его предварительно раскрутил? Или вы сами раскрутили, когда ось была горизонтальной? Вы думаете, что при горизонтальной раскрутке момент импульса не передается внешним телам?

> Какая разница как попало. Зачем смотреть "от Адама"? При анализе работы реактивного двигателя Вас не интересует, как добывали керосин?

> Есть два момента времени:
> 1 - сижу и неподвижно держу ось, при этом и сам неподвижен;
> 2 - наклоняю ось и при этом начинаю вращаться.

Не забывайте о трении. Если учесть ненулевое трение покоя, тогда при раскрутке колеса вы передаете момент импульса Земле. Чудес не бывает.


> Этот з-н ненарушаем, так же как и ЗСИ.ЦМ замкнутой системы не может изменить своей скорости.
> С уважением, Д.

Вы говорите, что пробовали поворачивать раскрученное колесо, видели эффект. А Вас не смущает, что оно "пытается" наклониться под прямым углом к прилагаемому Вами моменту (извините за корявость высказываний, думаю, Вы поняли, что я имею в виду). Но ЗСМИ говорит о постоянстве геометрической суммы МИ замкнутой системы. Тут (в колесе) судя по "выверту" крутится векторное произведение, не находите?

С уважением, Falcon.



> Теперь, если поднимать ось кверху, то мы сами закрутимся в одну сторону, а если опускать, то в другую. Так от чего мы при этом отталкиваемся?

Встречный вопрос. Отчего отталкивается ракета?
Напомню что ЦМ первоначальной массы ракеты и её горючего своего положения в пространстве не изменяет.
С уважением Д.


> > > Как к вам попало в руки раскрученное колесо? Кто-то его предварительно раскрутил? Или вы сами раскрутили, когда ось была горизонтальной? Вы думаете, что при горизонтальной раскрутке момент импульса не передается внешним телам?

> > Какая разница как попало. Зачем смотреть "от Адама"? При анализе работы реактивного двигателя Вас не интересует, как добывали керосин?

> > Есть два момента времени:
> > 1 - сижу и неподвижно держу ось, при этом и сам неподвижен;
> > 2 - наклоняю ось и при этом начинаю вращаться.

> Не забывайте о трении. Если учесть ненулевое трение покоя, тогда при раскрутке колеса вы передаете момент импульса Земле. Чудес не бывает.

Опять Вы о раскрутке колеса! Я же говорю - колесо раскручено и вертится ПО ИНЕРЦИИ!. Я лишь пытаюсь наклонять ось, и тут же начинаю вместо этого вращаться. Забудьте Вы силу трения, она тут ни при чем!



> А как насчет кошки, которая всегда падает на лапы? Только не надо глупостей о том, что она хвостом воздух месит. Можно, конечно, поэкспериментировать с кошкой в вакууме, но мне свою жалко :-))

Можно и проще. Нашлись жестокие экспериментаторы, отрубали кошкам хвосты и бросали их на пол. Кошки падали исправно на лапы а наши космонавты тренируются наблюдая замедленные кадры вращения кошек при падении и хвостов им не надо..
Ваш Д.


> Велосипед "держит" дорогу, как мне кажется, скорее из-за того, что передняя вилка изогнута, и ось колеса оказывается впереди оси вилки.

Это уже другая история. Быть может вы видили американские мотоциклы, так у них переднее колесо стоит на вилке которая составляет с землёй градусов 30.
Но к гироскопическим эффектам(прецессией) это имеет косвенное отношение.
Ваш Д.


> > > > Как к вам попало в руки раскрученное колесо? Кто-то его предварительно раскрутил? Или вы сами раскрутили, когда ось была горизонтальной? Вы думаете, что при горизонтальной раскрутке момент импульса не передается внешним телам?

> > > Какая разница как попало. Зачем смотреть "от Адама"? При анализе работы реактивного двигателя Вас не интересует, как добывали керосин?

> > > Есть два момента времени:
> > > 1 - сижу и неподвижно держу ось, при этом и сам неподвижен;
> > > 2 - наклоняю ось и при этом начинаю вращаться.

> > Не забывайте о трении. Если учесть ненулевое трение покоя, тогда при раскрутке колеса вы передаете момент импульса Земле. Чудес не бывает.

> Опять Вы о раскрутке колеса! Я же говорю - колесо раскручено и вертится ПО ИНЕРЦИИ!. Я лишь пытаюсь наклонять ось, и тут же начинаю вместо этого вращаться. Забудьте Вы силу трения, она тут ни при чем!

Извините за мелочность: а кем раскручено? а какое трение?
Е сведению: многие модели инерциоидов без этого мизерного трения недееспособны.


>
> > А как насчет кошки, которая всегда падает на лапы? Только не надо глупостей о том, что она хвостом воздух месит. Можно, конечно, поэкспериментировать с кошкой в вакууме, но мне свою жалко :-))

> Можно и проще. Нашлись жестокие экспериментаторы, отрубали кошкам хвосты и бросали их на пол. Кошки падали исправно на лапы а наши космонавты тренируются наблюдая замедленные кадры вращения кошек при падении и хвостов им не надо..
> Ваш Д.

Значит, можно повернуться, ни от чего не отталкиваясь? Так как же ЗСМИ?

Прошу прощения, бегу домой, время позднее...

До завтра (если не надоел еще Вам), Falcon.


> > Этот з-н ненарушаем, так же как и ЗСИ.ЦМ замкнутой системы не может изменить своей скорости.
> > С уважением, Д.

> Вы говорите, что пробовали поворачивать раскрученное колесо, видели эффект. А Вас не смущает, что оно "пытается" наклониться под прямым углом к прилагаемому Вами моменту (извините за корявость высказываний, думаю, Вы поняли, что я имею в виду). Но ЗСМИ говорит о постоянстве геометрической суммы МИ замкнутой системы. Тут (в колесе) судя по "выверту" крутится векторное произведение, не находите?

А где у Вас замкнутая система? Вы же стоите на Земле и жёстко с ней связанны.
Подумайте что произойдёт в невесомости и в вакууме при попытке развернуть вращающееся колесо. Главное чтобы импульс и момент импульса ЗС(замкнутой системы) сохранился, что вытворяют её отдельные части неважно. А вектор в пространстве крутиться не может!
Что такое
постоянство геометрической суммы МИ замкнутой системы?

Кстати если китайский волчок переворачивается, то существует момент когда он вращается не вокруг своей оси проходящей через его ножку а вокруг первоначального вектора момента импульса -Вас же это не удивляет!

С уважением Д.


> > > > Как к вам попало в руки раскрученное колесо? Кто-то его предварительно раскрутил? Или вы сами раскрутили, когда ось была горизонтальной? Вы думаете, что при горизонтальной раскрутке момент импульса не передается внешним телам?

> > > Какая разница как попало. Зачем смотреть "от Адама"? При анализе работы реактивного двигателя Вас не интересует, как добывали керосин?

> > > Есть два момента времени:
> > > 1 - сижу и неподвижно держу ось, при этом и сам неподвижен;
> > > 2 - наклоняю ось и при этом начинаю вращаться.

> > Не забывайте о трении. Если учесть ненулевое трение покоя, тогда при раскрутке колеса вы передаете момент импульса Земле. Чудес не бывает.

> Опять Вы о раскрутке колеса! Я же говорю - колесо раскручено и вертится ПО ИНЕРЦИИ!. Я лишь пытаюсь наклонять ось, и тут же начинаю вместо этого вращаться. Забудьте Вы силу трения, она тут ни при чем!

Момент импульса раскрученного колеса направлен вдоль оси вращения. Когда Вы
наклоняете ось вращения появляется ненулевая вертикальная проекция у этого
момента. А суммарная проекция момента импульса колесо+Вы со стулом на вертикаль
остается равной нулю. Так что же удивительного, что у Вас со стулом появляется
противоположный момент импульса ( Вы начинаете вращаться ).
Вот если бы не начали, было бы удивительно - момент импульса не сохранялся бы.



> Значит, можно повернуться, ни от чего не отталкиваясь? Так как же ЗСМИ?

> Прошу прощения, бегу домой, время позднее...

Повернуться можно, начать вращаться нельзя. ЗСМИ позволяет системе из нескольких
частей менять угловое положение в пространстве.


> > Велосипед "держит" дорогу, как мне кажется, скорее из-за того, что передняя вилка изогнута, и ось колеса оказывается впереди оси вилки.

> Это уже другая история. Быть может вы видили американские мотоциклы, так у них переднее колесо стоит на вилке которая составляет с землёй градусов 30.
> Но к гироскопическим эффектам(прецессией) это имеет косвенное отношение.
> Ваш Д.

Неужели на бегущей (от мотора) дорожке нельзя держать равновесие на велосипеде??? Вы пробовали? Где-же тогда принцып относительности?


> > Значит, можно повернуться, ни от чего не отталкиваясь? Так как же ЗСМИ?

> Повернуться можно, начать вращаться нельзя.

Не совсем понятно... "Начать вращаться" <> "повернуться" ???
Если можно повернуться один раз, значит много раз последовательно повернуться тоже можно, логично?
Чем меньше угол, на который требуется повернуться, тем меньше и затрачиваемое время на такой поворот, верно?
В пределе можно за ничтожно короткие интервалы времени делать ничтожные повороты и перейти таким образом к вращению, не так ли?

> ЗСМИ позволяет системе из нескольких
> частей менять угловое положение в пространстве.

Учтите, что "части" кошки после поворота приходят в исходное взаимное расположение - т.е. она ничего себе не вывихнула и не повернула на 360 градусов!

Так чего же он (ЗСМИ) тогда не позволяет????


> > > Значит, можно повернуться, ни от чего не отталкиваясь? Так как же ЗСМИ?

> > Повернуться можно, начать вращаться нельзя.

> Не совсем понятно... "Начать вращаться" <> "повернуться" ???
> Если можно повернуться один раз, значит много раз последовательно повернуться тоже можно, логично?
> Чем меньше угол, на который требуется повернуться, тем меньше и затрачиваемое время на такой поворот, верно?
> В пределе можно за ничтожно короткие интервалы времени делать ничтожные повороты и перейти таким образом к вращению, не так ли?

Не, не так. Можно заставить разные части объекта крутиться в разные стороны.
А затем остановить вращение. Иногда это приводит к повороту на конечный угол.

> > ЗСМИ позволяет системе из нескольких
> > частей менять угловое положение в пространстве.

> Учтите, что "части" кошки после поворота приходят в исходное взаимное расположение - т.е. она ничего себе не вывихнула и не повернула на 360 градусов!

Не пробовали цепочку вращать по кругу, а затем остановить?
Что звенья у нее при этом стали вывернутыми или повернулись на 360 градусов?
Насколько я знаю ( но могу ошибиться ) для этого достаточно двух суставов с
двумя степенями свободы каждый.

> Так чего же он (ЗСМИ) тогда не позволяет????

Не позволяет меняться моменту импульса замкнутой системы.


> > > > Значит, можно повернуться, ни от чего не отталкиваясь? Так как же ЗСМИ?

> > > Повернуться можно, начать вращаться нельзя.

> > Не совсем понятно... "Начать вращаться" <> "повернуться" ???
> > Если можно повернуться один раз, значит много раз последовательно повернуться тоже можно, логично?
> > Чем меньше угол, на который требуется повернуться, тем меньше и затрачиваемое время на такой поворот, верно?
> > В пределе можно за ничтожно короткие интервалы времени делать ничтожные повороты и перейти таким образом к вращению, не так ли?

> Не, не так. Можно заставить разные части объекта крутиться в разные стороны.
> А затем остановить вращение. Иногда это приводит к повороту на конечный угол.

Так работают гироскопические стабилизаторы на спутниках. Если маховик раскрутить мотором, спутник начнёт медленно вращаться в противоположную сторону. Затем маховик притормаживается, вращение спутника останавливается. Естественно, в процессе суммарный момент импульса не меняется. Чтобы раскрутить маховик в начале работы (а спутник оставить в покое), нужно упереться во что-то наружное - раскрутить перед запуском или использовать двигатели ориентации.

Насчёт кошек - они в момент касания пола лапами не только поворачиваются на 180 градусов, но и имеют ненулевую скорость поворота лап (и направленное в противоположную сторону вращение других частей тела - хвоста или головы, если хвост отрублен).


> > > > > Значит, можно повернуться, ни от чего не отталкиваясь? Так как же ЗСМИ?

> > > > Повернуться можно, начать вращаться нельзя.

> > > Не совсем понятно... "Начать вращаться" <> "повернуться" ???
> > > Если можно повернуться один раз, значит много раз последовательно повернуться тоже можно, логично?
> > > Чем меньше угол, на который требуется повернуться, тем меньше и затрачиваемое время на такой поворот, верно?
> > > В пределе можно за ничтожно короткие интервалы времени делать ничтожные повороты и перейти таким образом к вращению, не так ли?

> > Не, не так. Можно заставить разные части объекта крутиться в разные стороны.
> > А затем остановить вращение. Иногда это приводит к повороту на конечный угол.

> Так работают гироскопические стабилизаторы на спутниках. Если маховик раскрутить мотором, спутник начнёт медленно вращаться в противоположную сторону. Затем маховик притормаживается, вращение спутника останавливается. Естественно, в процессе суммарный момент импульса не меняется. Чтобы раскрутить маховик в начале работы (а спутник оставить в покое), нужно упереться во что-то наружное - раскрутить перед запуском или использовать двигатели ориентации.

Не совсем так! Поставьте рядом два выключнееых электродвигателя, так, чтобы оси их роторов были параллельны (||). Тогда, если их включить, чтобы они раскручивались в разные стороны, суммарный момент останется равным нулю, не правда ли? Вся система останется неподвижной! Теперь, когда они уже крутятся с постоянной скоростью, повернем оси в противоположные стороны:
было (||) стало (/\) Что будет со всей системой - она начнет вращаться вдоль оси (-). Направление вращения будет определяться направлением вращения роторов.

> Насчёт кошек - они в момент касания пола лапами не только поворачиваются на 180 градусов, но и имеют ненулевую скорость поворота лап (и направленное в противоположную сторону вращение других частей тела - хвоста или головы, если хвост отрублен).

Если кошка может поворачиваться и изгибаться, то вступает в силу свойство неголономности: результат последовательно выполненных поворотов вокруг ортогональных осей зависит от порядка в котором они выполняются. Если порядок "закрутки" разных частей кошки иной, чем порядок "раскрутки", то результирующая ориентация кошки будет изменена при нулевых конечных скоростях и возврате кошки в исходную позу!
Если хотите, могу изложить "алгоритм кошки" более подробно.

С уважением, Falcon.


> > > > Значит, можно повернуться, ни от чего не отталкиваясь? Так как же ЗСМИ?

> > > Повернуться можно, начать вращаться нельзя.

> > Не совсем понятно... "Начать вращаться" <> "повернуться" ???
> > Если можно повернуться один раз, значит много раз последовательно повернуться тоже можно, логично?
> > Чем меньше угол, на который требуется повернуться, тем меньше и затрачиваемое время на такой поворот, верно?
> > В пределе можно за ничтожно короткие интервалы времени делать ничтожные повороты и перейти таким образом к вращению, не так ли?

> Не, не так. Можно заставить разные части объекта крутиться в разные стороны.
> А затем остановить вращение. Иногда это приводит к повороту на конечный угол.

Разные части кошки не могут крутиться друг относительно друга, а могут лишь повернуться на какой-то предельный угол, чтобы, затем вернуться в исходное положение (при условии,конечно, что кошка остается в живых:-).
Все дело в ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ таких поворотов. Если последовательность закрутки отлична от последовательности раскрутки - конечное положение будет отличаться от начального. Суммарный поворот в пространстве определяется не только поворотами вокруг каждой оси, но и последовательностью, в которой они проводились.

> > > ЗСМИ позволяет системе из нескольких
> > > частей менять угловое положение в пространстве.

> > Учтите, что "части" кошки после поворота приходят в исходное взаимное расположение - т.е. она ничего себе не вывихнула и не повернула на 360 градусов!

> Не пробовали цепочку вращать по кругу, а затем остановить?
> Что звенья у нее при этом стали вывернутыми или повернулись на 360 градусов?
> Насколько я знаю ( но могу ошибиться ) для этого достаточно двух суставов с
> двумя степенями свободы каждый.

Не понял про цепочку...


> > > > > Значит, можно повернуться, ни от чего не отталкиваясь? Так как же ЗСМИ?

> > > > Повернуться можно, начать вращаться нельзя.

> > > Не совсем понятно... "Начать вращаться" <> "повернуться" ???
> > > Если можно повернуться один раз, значит много раз последовательно повернуться тоже можно, логично?
> > > Чем меньше угол, на который требуется повернуться, тем меньше и затрачиваемое время на такой поворот, верно?
> > > В пределе можно за ничтожно короткие интервалы времени делать ничтожные повороты и перейти таким образом к вращению, не так ли?

> > Не, не так. Можно заставить разные части объекта крутиться в разные стороны.
> > А затем остановить вращение. Иногда это приводит к повороту на конечный угол.

> Разные части кошки не могут крутиться друг относительно друга, а могут лишь повернуться на какой-то предельный угол, чтобы, затем вернуться в исходное положение (при условии,конечно, что кошка остается в живых:-).
> Все дело в ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ таких поворотов. Если последовательность закрутки отлична от последовательности раскрутки - конечное положение будет отличаться от начального. Суммарный поворот в пространстве определяется не только поворотами вокруг каждой оси, но и последовательностью, в которой они проводились.

Бедная кошка. А вот у меня вращать по кругу рукой получается. И ничего при этом
не закручивается и не отваливается. Попробуйте, думаю и у Вас получится.
А что дело в некоммутативности последовательных поворотов на конечный угол -
я тоже к этому склоняюсь.

> > > > ЗСМИ позволяет системе из нескольких
> > > > частей менять угловое положение в пространстве.

> > > Учтите, что "части" кошки после поворота приходят в исходное взаимное расположение - т.е. она ничего себе не вывихнула и не повернула на 360 градусов!

> > Не пробовали цепочку вращать по кругу, а затем остановить?
> > Что звенья у нее при этом стали вывернутыми или повернулись на 360 градусов?
> > Насколько я знаю ( но могу ошибиться ) для этого достаточно двух суставов с
> > двумя степенями свободы каждый.

> Не понял про цепочку...

В смысле? Не знаете, что такое цепочка? Или у Вас она по кругу не крутится?



> Если кошка может поворачиваться и изгибаться, то вступает в силу свойство неголономности: результат последовательно выполненных поворотов вокруг ортогональных осей зависит от порядка в котором они выполняются. Если порядок "закрутки" разных частей кошки иной, чем порядок "раскрутки", то результирующая ориентация кошки будет изменена при нулевых конечных скоростях и возврате кошки в исходную позу!
> Если хотите, могу изложить "алгоритм кошки" более подробно.

Не понимаю Вашей проблемы. Имеем космонавта-гимнаста в невесомости который вращается вокруг своей оси.Разводя руки его вращение замедляется итд.
Теперь этот космонавт начинает перебирать руками по своим штанам добирается до колен, щиколоток, в конечном итоге его позиция в пространстве(направление голова-ноги) развернулась на 180 градусов, как Вы думаете в какую сторону он теперь вращается?
Правильно для постороннего наблюдателя в ту же, для самого космонавта в противоположную. Ну и что?
Момент импульса это проклятие замкнутой системы,
от него просто так не избавишься (-:!

С уважением, Д.


> Разные части кошки не могут крутиться друг относительно друга, а могут лишь повернуться на какой-то предельный угол, чтобы, затем вернуться в исходное положение (при условии,конечно, что кошка остается в живых:-).
> Все дело в ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ таких поворотов. Если последовательность закрутки отлична от последовательности раскрутки - конечное положение будет отличаться от начального. Суммарный поворот в пространстве определяется не только поворотами вокруг каждой оси, но и последовательностью, в которой они проводились.

Ошибка -помните от перемены мест слагаемых сумма не меняется.
По принципу а Вы друзья как не садитесь все в музыканты не годитесь.
Почему нельзя поднять себя за волосы?
Потому что замкнутая система не в состоянии сместить свой ЦМ.
Поднимая руки в невесомости Вы толкакте всё тело в противоположную сторону.
Также и с поворотом: поворачивая голову, Вы
вращаете тело в противоположную сторону.
Вы же не приходите к идее безреактивного движения с помощью поднятия сначала одной руки а потом другой - плавание кролем или брасом в невесомости при отсутствие атмосферы не будет приводить к сдвигу ЦМ "пловца".
С уважением Д.



> > Разные части кошки не могут крутиться друг относительно друга, а могут лишь повернуться на какой-то предельный угол, чтобы, затем вернуться в исходное положение (при условии,конечно, что кошка остается в живых:-).
> > Все дело в ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ таких поворотов. Если последовательность закрутки отлична от последовательности раскрутки - конечное положение будет отличаться от начального. Суммарный поворот в пространстве определяется не только поворотами вокруг каждой оси, но и последовательностью, в которой они проводились.

> Ошибка -помните от перемены мест слагаемых сумма не меняется.
> По принципу а Вы друзья как не садитесь все в музыканты не годитесь.

Говоря "ошибка", Вы имеете в виду, что последовательность поворотов неважна? Так я легко могу разубедить Вас...

Стоя вертикально лицом на север выполним 2 последовательных поворота на 90 градусов:
1 - падаем на спину. Новая ориентация - лицо вверх, голова на юг.
2 - поворачиваемся на правый бок. Новая ориентация - лицо на восток, голова на юг.
Теперь делаем обратные повороты, но не "берем из стека", а в обратном порядке:
3 - делаем поворот обратный 1. Новая ориентация - лицо на север, голова на восток.
4 - делаем поворот, обратный 2. Новая ориентация - лицо вверх, голова на восток!

Таким образом, сделав две пары взаимопротивоположных поворотов на 90 градусов мы из положения стоя приняли положение лежа! Если делать их в другой последовательности, мы вернулись бы в исходное положение.
Значит, от перемены мест результат меняется! Это не софизм, а известное явление (неголономность).

> Почему нельзя поднять себя за волосы?
> Потому что замкнутая система не в состоянии сместить свой ЦМ.

Я понимаю, что нельзя поднять себя за волосы. Я НЕ понимаю, почему МОЖНО повернуть себя за волосы! Есть полная аналогия между законами линейного и вращательного движений.

> Поднимая руки в невесомости Вы толкакте всё тело в противоположную сторону.
> Также и с поворотом: поворачивая голову, Вы
> вращаете тело в противоположную сторону.

Да в том то и дело, что не так! Это то я и пытаюсь объяснить...


>
> > > Разные части кошки не могут крутиться друг относительно друга, а могут лишь повернуться на какой-то предельный угол, чтобы, затем вернуться в исходное положение (при условии,конечно, что кошка остается в живых:-).
> > > Все дело в ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ таких поворотов. Если последовательность закрутки отлична от последовательности раскрутки - конечное положение будет отличаться от начального. Суммарный поворот в пространстве определяется не только поворотами вокруг каждой оси, но и последовательностью, в которой они проводились.

> > Ошибка -помните от перемены мест слагаемых сумма не меняется.
> > По принципу а Вы друзья как не садитесь все в музыканты не годитесь.

> Говоря "ошибка", Вы имеете в виду, что последовательность поворотов неважна? Так я легко могу разубедить Вас...

> Стоя вертикально лицом на север выполним 2 последовательных поворота на 90 градусов:
> 1 - падаем на спину. Новая ориентация - лицо вверх, голова на юг.
> 2 - поворачиваемся на правый бок. Новая ориентация - лицо на восток, голова на юг.
> Теперь делаем обратные повороты, но не "берем из стека", а в обратном порядке:
> 3 - делаем поворот обратный 1. Новая ориентация - лицо на север, голова на восток.
> 4 - делаем поворот, обратный 2. Новая ориентация - лицо вверх, голова на восток!

> Таким образом, сделав две пары взаимопротивоположных поворотов на 90 градусов мы из положения стоя приняли положение лежа! Если делать их в другой последовательности, мы вернулись бы в исходное положение.
> Значит, от перемены мест результат меняется! Это не софизм, а известное явление (неголономность).

> > Почему нельзя поднять себя за волосы?
> > Потому что замкнутая система не в состоянии сместить свой ЦМ.

> Я понимаю, что нельзя поднять себя за волосы. Я НЕ понимаю, почему МОЖНО повернуть себя за волосы! Есть полная аналогия между законами линейного и вращательного движений.

Так это одно и тоже!
Мы можем согнуть руки,ноги наклониться.. От чего Вы отталкиваетесь при наклоне?
Правильно Вы координируете свои сгибательные и разгибательные мышцы прикреплённые к Вашему скелету..
При повороте тоже самое, только зелёное

> > Поднимая руки в невесомости Вы толкакте всё тело в противоположную сторону.
> > Также и с поворотом: поворачивая голову, Вы
> > вращаете тело в противоположную сторону.

> Да в том то и дело, что не так! Это то я и пытаюсь объяснить...

Ну покрутили Вы головой, ну и что? Ничего не нарушилось.
Вот рассмотреть вращающийся горячий утюг гораздо интереснее - его энергия в невесомости и в вакууме падает а вот момент импульса он потерять не может..
С уважением Д.


> > Я понимаю, что нельзя поднять себя за волосы. Я НЕ понимаю, почему МОЖНО повернуть себя за волосы! Есть полная аналогия между законами линейного и вращательного движений.

> Так это одно и тоже!
> Мы можем согнуть руки,ноги наклониться.. От чего Вы отталкиваетесь при наклоне?
> Правильно Вы координируете свои сгибательные и разгибательные мышцы прикреплённые к Вашему скелету..
> При повороте тоже самое, только зелёное

Если проводить аналогию вращательного и поступательного движения, то линейное перемещение соответствует повороту на заданный угол.
Так где же Вы видите "то же самое"? При любых манипуляциях с массами в замкнутой системе, если все массы вернуть на места, то ЦМ вернется в исходную точку. Это объясняет невозможность внутрихода.
Но, как я пытаюсь показать на примерах, вращательные манипуляции масс в замкнутой системе с полным возвратом на место могут привести к изменению ориентации системы (хотя бы кошки!), значит, замкнутая система может сама, без воздействия извне, повернуться на заданный угол. При этом все ее части будут возвращены в исходное относительное положение.
Здесь я и вижу "разрыв логики".

Всего хорошего, иду домой, Falcon.


Уважаемые!

Позвольте мне сделать ряд замечаний без упоминания имен.

«»Динамика примерно следующая (очень кратко):
При хотя бы небольшом нарушении вертикальности возникают биения из-за смещения центра масс от общей вертикали с точкой опоры. В результате вращение происходит не на одной точке касания, а шарик как бы бегает по небольшой окружности.
Возникающий при этом момент силы трения приводит к повороту оси вращения, так что центр масс поднимается. Энергия на подъем центра масс берется из кинетической энергии волчка.»»

Почему Вы решили, что центр масс волчка поднимается с уменьшением скорости вращения?
Мне кажется, что как раз происходит обратное. Центр масс опускается с уменьшением скорости волчка.


«»Без трения - не перевернется. Может даже крутиться в положении с неподвижной наклонной осью вращения.»» «»Именно сила трения и з-н сохранения момента импульса заставляет этот волчок поднять свой ЦМ.»»

На мой взгляд, не трение играет главную роль в поведении волчка.


«»Вращение "шарика с ножкой" при положении ножки сверху, является положением неустойчивого равновесия.»»

Не согласен. Положение устойчивое при соответствующих скоростях вращения. Однако есть предел возможной высоты положения центра масс даже при неограниченной скорости.


»»Центробежные силы стремятся перевести ножку во вращение по кругу, постепенно переводя ее в нижнюю часть, под шариком.»»
«»После долгих обсуждений мы пришли к выводу, что трение в области опоры (не точечная) приводит к возникновению прицессии, и далее к перевороту волчка.»»

Первопричиной перехода вращения волчка к прецессии геометрической оси является все же силы тяжести.

»»Мы впаяли иглу в начальную точку опоры волчка, и он стал вращаться как и положено нормальному волчку.»»

Для чего вы испортили игрушку? Вы погубили саму идею!


Попробуйте учесть в своих рассуждениях следующие замечания.

Игрушка работает при наличии следующих факторов.
Игрушка является механической системой с переменным моментом инерции.
Центр масс игрушки расположен по возможности выше в начальный момент.
Расстояние от центра масс до сферической поверхности ножки обязательно меньше расстояния от центра масс до сферической поверхности шарика.
Сферические поверхности низа шара и ножки являются частью одной сферы.
В центре масс естественно приложена сила тяжести.
Скорость вращения игрушки обязательно уменьшается.
Центр масс обязательно приближается к поверхности стола с уменьшением скорости.
Кроме силы тяжести на игрушку действует момент, созданный центробежным моментом инерции.


Все приключения игрушки связаны с переменным силовым моментом, который создается переменным центробежным моментом инерции игрушки. При перевертывании игрушки резко увеличивается центробежный момент инерции системы. Восстанавливающий силовой момент заставляет игрушку устойчиво вращаться на ножке некоторое время. Вот и все.


Наша статья касающаяся вращения ротора зонтичного типа, очень близкая к динамике игрушки, опубликована в сборнике трудов международного симпозиума по динамике роторов ISCORMA 2 ( YaHoo - поисковик).
Но на жаль, она временно не может быть опубликована на английском языке, а на русском языке - она еще не подготовлена.

Юрий Григорьевич Животов. http://www.newrotor.narod.ru/



Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100