Китайский волчок (юла)

Китайский волчок (юла)

У этого термина существуют и другие значения, см. Китайский волчок (значения).

Китайский волчок (одна из возможных реализаций)

Китайский волчок (Волчок Томсона) — юла, обладающая свойством переворачиваться в процессе вращения.

Сравнение с обычной юлой

Обычная юла после раскручивания (в любую сторону) обладает следующими тремя свойствами:

• направление вращения постоянно
• в процессе вращения точка на юле, касающаяся плоскости, не изменяется
• расстояние от центра тяжести до плоскости в процессе остается тем же, либо уменьшается

На первый взгляд кажется, что эти три свойства должны наблюдаться у любой юлы (не содержащей внутри источника энергии). Однако, необычная форма и неравномерное распределение массы по телу юлы может привести к иному характеру вращения — на первый взгляд, противоречащему законам сохранения: через некоторое время после начала вращения юла переворачивается и начинает вращаться, касаясь плоскости другой своей точкой; направление вращения изменяется на противоположное, а центр тяжести поднимается. Такие юлы называют «китайский волчок» или «юла Томсона».

Физика явления

Физика китайского волчка чрезвычайно сложна и в настоящий момент изучена частично лишь для нескольких узких классов волчков^[1][2].

История

Впервые на необычные динамические свойства китайских волчков обратил внимание лорд Кельвин^[3]. В 1891 году на одну из форм китайского волчка под названием «wendekreisel» был выдан патент^[4]. Однако, в патенте были указаны неправильные параметры волчка — если точно им следовать, он не будет переворачиваться (вероятно, для затруднения копирования конкурентами). В 1950 году волчок переоткрыл датский инженер Werner Ostberg, который также получил на него патент^[5]. С тех пор волчки приобрели в мире большую популярность.

См. также

• Кельтский камень
• Гироскоп
• Бумеранг
• Powerball
• Левитрон
• Юла

Ссылки

• Glad, S. Torkel; Daniel Petersson; and Stefan Rauch-Wojciechowski (2007). «Phase Space of Rolling Solutions of the Tippe Top». Symmetry, Integrability and Geometry: Methods and Applications (SIGMA) 3.(англ.)
• В. А. Алешкевич, Л. Г. Деденко, В. А. Караваев «Лекции по механике твердого тела», Из-во МГУ, 1997
• Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Издание 3-е, исправленное и дополненное. — М.: Наука, 1989. — Т. I. Механика. — 576 с. — ISBN 5-02-014054-6
• Перри Дж. Вращающийся волчок. М.; Л.: Гл. ред. науч.-попул. и юнош. лит., 1935. 92 с.
• Stefan Ebenfeld, Florian Scheck «A new analysis of the tippe top: Asymptotic states and Liapunov stability»
• http://www.fysikbasen.dk/TippetopENGLISH.php
• http://me598.wikidot.com/an-investigation-of-the-tippe-top
• http://scienceworld.wolfram.com/physics/TippeTop.html

1. ↑ http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1186208&uri=page16.html
2. ↑ К. Магнус. Гироскоп. Теория и применение. М., 1974. (о сферическом волчке со смещённым центром тяжести)
3. ↑ J. Perry: «Spinning Tops», Society for promoting Christian knowledge (1890, есть русский перевод 1935) — история дискуссий Кельвина с коллегами по этому вопросу
4. ↑ http://www.fysikbasen.dk/Referencemateriale/PDFartikler/Wendekreisel_Sperl.pdf
5. ↑ http://v3.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=FR1024759&F=0

Видеозаписи китайского волчка

• http://faraday.physics.uiowa.edu/Movies/MPEG/1q60.30.mpg
• http://www.fysikbasen.dk/Referencemateriale/Film/tippetop.mov

Модели

• Модель «Китайский волчок» производства Росучприбора

Связать^?