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Experiências divertidas em casa / Experiências de física para crianças

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Yula, ou pião infantil, é um brinquedo muito emocionante. Por muitos séculos, o pião não encontrou aplicação prática. Agora, topos de design especial (giroscópios) são a parte mais importante de vários instrumentos para aviação, marinha e artilharia. O papel mais importante no desenvolvimento da teoria e prática do uso do giroscópio pertence aos cientistas russos - S. Kovalevskaya, N. Zhukovsky, A. Krylov, S. Chaplygin e outros.

Tops podem ser completamente diferentes uns dos outros. No entanto, todos eles têm, conforme estabelecido pela experiência, propriedades importantes.

Tente definir o topo verticalmente. Você não será capaz de fazer isso - ele cairá imediatamente de lado. E dê ao topo a rotação mais rápida - e ele se torna estável. Mesmo golpes e cliques não derrubarão um pião. Assim que a rotação para, a estabilidade é quebrada.

Esta é uma das principais propriedades do topo. O eixo de um pião que gira rapidamente é estável e quase imóvel no espaço. Faça mais um experimento confirmando a constância do eixo de rotação do pião.

Corte um círculo com um diâmetro de 150-200 mm de lata ou papelão. Faça um pequeno furo no centro do círculo. Passe a corda pelo furo e dê um nó na ponta rosqueada para que a corda não salte do furo. Prenda a outra ponta da corda para que você possa girar o círculo como um pêndulo de relógio de parede.

Balance o pêndulo resultante. O círculo com o balanço da corda ficará pendurado ao acaso. Tente girar o círculo ao redor da corda com força antes de balançar o pêndulo - e você verá que o movimento do círculo agora será diferente. Seu eixo manterá a direção constante.

As propriedades de um pião podem ser vistas em experimentos com uma roda de bicicleta. A roda dianteira de uma bicicleta também é uma espécie de pião.

Pegue o volante com as duas mãos pelas pontas do eixo e, após girá-lo fortemente, tente abaixar ou levantar uma das pontas do eixo. A roda resistirá a isso e, por assim dizer, se esforçará para escapar das mãos:

Pendure uma roda de bicicleta girando, em uma extremidade do eixo, de uma corda. Para sua surpresa, verifica-se que a outra extremidade do eixo, com uma rotação suficientemente rápida, não cairá sob a influência da gravidade, mas girará no plano horizontal:

Você provavelmente notou que quando o pião é lançado em posição inclinada, ele tenta se nivelar, assumir uma posição vertical. Nesse caso, seu eixo descreve movimentos em forma de cone. Isso se deve ao fato de várias forças atuarem no topo: atrito na mesa, resistência do ar e seu próprio peso. Todos querem derrubá-lo. Eles são resistidos por um topo rotativo.

O globo pode ser comparado a um pião gigante girando em torno de um eixo imaginário que passa por seus pólos. Projéteis e balas são estáveis ​​em vôo porque recebem uma rotação rápida na parte helicoidal do cano de uma arma ou rifle.

A propriedade de um pião giratório para manter a constância da direção do eixo, a resistência a qualquer esforço para mudar essa direção e outras propriedades, o homem foi capaz de aplicar em vários dispositivos úteis. Esses piões, ou giroscópios, recebem rotação de um motor elétrico e controlam dispositivos complexos. Seus tamanhos também são muito grandes. O giroscópio, estabilizador do cruzador, tem diâmetro de 4 m, peso - mais de 75 toneladas e gira a uma velocidade de 800 rotações por minuto. E este ainda é um giroscópio relativamente pequeno. Navios maiores usam os maiores.

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