
烦躁的旋转器 - 孩子们旋转并旋转它们 - 虽然父母可能不会“得到”,为什么动力的玩具抓住了这种力量,但有真正的物理学来解释分散注意力的设备如何工作。
“我被介绍了烦躁的旋转器几个月前,由BU [波士顿大学]的肯尼斯·布雷希(Kenneth Brecher)教授在旧金山Exploratorium的物理学家保罗·多赫蒂(Paul Doherty)说,“他制作了自己的旋转玩具,递给我一个烦躁的旋转器,并要求我猜测这是什么。我描述了它做了什么,但不知道为什么有人会买;-)。
对于Doherty而言,旋转器很有趣,原因是另一个原因:“对我来说,这些旋转器表明了滚珠轴承的凉爽,可以减少摩擦并允许长时间自由旋转。” (在基本层面上,摩擦是一个物体相对于另一个对象移动时发生的对运动的阻力。)[为什么烦躁的旋转器如此热(以及在哪里可以买到)这是给出的
这是您的孩子或您在手指上平衡烦躁的旋转器并给它旋转时发生的事情。
滚珠轴承是这个旋转玩具的关键。要了解为什么,请尝试以下操作:将一块木头或其他材料滑过地板。然后用大理石做同样的事情。 “我敢打赌大理石走得更远,”多赫蒂说。那是因为与滚动运动相关的摩擦通常小于所谓的滑动摩擦。
同样的原理可以应用于旋转器。 Doherty说,在旋转器的三个“机翼”中,在中心,是一个轴承竞赛,这是一个圆形的频道,围绕着小球滚动,摩擦力低。 [7种经典玩具的酷物理这是给出的
要使任何对象旋转,您需要发挥扭曲力,称为扭矩,上面。 Doherty说,这就是一组小手发挥作用的地方:“在一个烦躁的旋转器中,您将一个滚珠轴承的中心,外部轴承赛旋转以及带外轴承赛的烦躁的旋转的外部旋转,” Doherty说。 “用手指或腕部快速扭曲的烦躁的一动,使烦躁不安,并且由于摩擦力低下而继续前进。”
在旋转方面,形状很重要。 Doherty说:“如果将球轴承放在磁盘的中央,则必须通过推开外部来开始旋转。” (质量中心是您可以平衡物体的点,例如雪索的枢轴点。)
他补充说:“但是,如果物体有突起,因此滚珠轴承不在质量中心,您可以用手腕轻弹开始旋转。”旋转器外部的滚珠轴承主要是其重量。
为了了解这是如何工作的,Doherty提供了一个简单的例子。 “想想球轴承在短而厚的舌头凹陷的一端。握住拇指和食指之间的轴承,让抑郁症垂下。将手向前平行于地板,然后突然停止,棍子会在圆圈中翻转。”
Doherty说,您可以制作自己的烦躁不安的旋转器,尽管它是一个笨重的版本。他说,这就是他的做法,尽管他没有使用滚珠轴承,但仍然有效。
与父母或其他成人监督:
- 将1.5英寸长(近4厘米)的截面切下光滑的圆柱形BIC或其他类似笔,并取下墨水插入物。
- 钻一个比笔略大的孔中的半英寸PVC 4向连接器,稍微偏离中心。
- 将圆柱形笔段滑入孔中。
- Doherty说,在您的拇指和手指之间握住笔,只需几秒钟才能让“烦躁”旋转。
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(这爱好还有许多有趣的实验和上面的科学活动。)
原始文章现场科学。