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Esperienze divertenti a casa / Esperimenti di fisica per bambini

Yula, o trottola per bambini, è un giocattolo molto eccitante. Per molti secoli, il top non ha trovato un'applicazione pratica. Ora le cime di un design speciale (giroscopi) sono la parte più importante di una serie di strumenti per l'aviazione, la marina e l'artiglieria. Il ruolo più importante nello sviluppo della teoria e della pratica dell'uso del giroscopio appartiene agli scienziati russi: S. Kovalevskaya, N. Zhukovsky, A. Krylov, S. Chaplygin e altri.

I top possono essere completamente diversi l'uno dall'altro. Tuttavia, hanno tutti, come stabilito dall'esperienza, proprietà importanti.

Prova a impostare la parte superiore verticalmente. Non sarai in grado di farlo: cadrà immediatamente dalla sua parte. E dai alla parte superiore la rotazione più veloce e diventa stabile. Anche colpi e clic non faranno cadere una trottola. Non appena la rotazione si arresta, la stabilità viene interrotta.

Questa è una delle proprietà principali del top. L'asse di una trottola in rapida rotazione è stabile e quasi immobile nello spazio. Fai un altro esperimento confermando la costanza dell'asse di rotazione della parte superiore.

Ritaglia un cerchio con un diametro di 150-200 mm da latta o cartone. Fai un piccolo foro al centro del cerchio. Passa la corda attraverso il foro e fai un nodo all'estremità filettata in modo che la corda non salti fuori dal foro. Allaccia l'altra estremità della corda in modo da poter far oscillare il cerchio come il pendolo di un orologio da parete.

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Fai oscillare il pendolo risultante. Il cerchio con l'oscillazione della corda si bloccherà a casaccio. Prova a far oscillare con forza il cerchio attorno alla corda prima di far oscillare il pendolo e vedrai che il movimento del cerchio ora sarà diverso. Il suo asse manterrà la direzione costante.

Le proprietà di una trottola possono essere viste in esperimenti con una ruota di bicicletta. Anche la ruota anteriore di una bicicletta è una specie di trottola.

Prendere la ruota con entrambe le mani per le estremità dell'asse e, dopo averla fatta girare con forza, provare ad abbassare o alzare una delle estremità dell'asse. La ruota resisterà a questo e, per così dire, si sforzerà di sfuggire alle mani:

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Appendi una ruota di bicicletta che gira, a un'estremità dell'asse, da una corda. Con tua sorpresa, si scopre che l'altra estremità dell'asse, con una rotazione sufficientemente veloce, non cadrà sotto l'influenza della gravità, ma ruoterà su un piano orizzontale:

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Avrete probabilmente notato che quando la trottola viene lanciata in posizione inclinata, cerca di livellarsi, di assumere una posizione verticale. In questo caso, il suo asse descrive movimenti a forma di cono. Ciò è dovuto al fatto che sul piano agiscono una serie di forze: attrito sul tavolo, resistenza dell'aria e peso proprio. Vogliono tutti abbatterlo. Sono contrastati da una parte superiore rotante.

Il globo può essere paragonato a una gigantesca trottola che ruota attorno a un asse immaginario passante per i suoi poli. Proiettili e proiettili sono stabili in volo perché ricevono una rapida rotazione nella parte elicoidale della canna di una pistola o di un fucile.

La proprietà di una trottola rotante di mantenere la costanza della direzione dell'asse, la resistenza a qualsiasi sforzo per cambiare questa direzione e altre proprietà, l'uomo ha saputo applicare in una serie di utili dispositivi. Tali cime, o giroscopi, ricevono la rotazione da un motore elettrico e controllano dispositivi complessi. Anche le loro dimensioni sono molto grandi. Il giroscopio, lo stabilizzatore dell'incrociatore, ha un diametro di 4 m, un peso di oltre 75 tonnellate e ruota a una velocità di 800 giri al minuto. E questo è ancora un giroscopio relativamente piccolo. Le navi più grandi ne usano di più grandi.

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