Jeg er stødt på dette legetøj kaldet en “Switch Pitch” designet af Chuck Hoberman. Det er en kugle, der når den kastes i luften (med en vis mængde af rotation), inverterer og skifter farve. Lavet af plastik, det er forbundet med adskillige stikkontakter. Det er ret svært at beskrive, så jeg inkluderer nogle links.
Her er et billede af bolden i første position, derefter midt i luften, derefter i sin anden position.
En video af bolden, der kastes. https://www.youtube.com/watch?v=zwevlig6CxI
Jeg har undersøgt noget og ting som bevarelse af vinkelmoment, centripetale kræfter, translationel energi og rotationsenergi er kommet op (også noget om aktiveringsenergi, selvom jeg tror, det er kemi). Hvis disse gælder, kan nogen forklare, hvordan de gør det? Jeg er meget nysgerrig efter dette.
Tak!
Kommentarer
- Dejligt spørgsmål. Ville være helt fantastisk, hvis begrebet geometrisk (bær) fase ville spille en rolle!
- Jeg ' har haft en af dem! Jeg har altid tænkt, at de bits, der forvandler bolden til en stjerne (den bedste beskrivelse, jeg kan komme med) i luften, blev vægtet, så når du anvendte ' spin ' til det de ' d tvinges udad, bortfalder i bevægelse, da det faldt og lukker det i en anden farvet kugle – det ' er fedt selv uden fysikken.
- Jeg ' er sikker på, at JJ Thomson eller Alfred Mayer ville bruge dette som en " mulig " klassisk model af neutrino-svingninger, hvis de levede i dag. 😉 eoht.info/page/Floating+magnets+experiment
Svar
Er et flot design, selvom det virker ret komplekst, har det kun en grad af frihed relateret til udvidelsen.
Så det er et genialt stykke af stykker, der er forbundet med hinanden på en sådan måde, at systemet kun er stabilt i 2 konfigurationer.
Er sammensat af to typer stykker:
-
disklignende stykke: der er 4 af dem synlige for hver farve, de er omgivet af 3 af den anden type:
-
folielignende: de omgiver hvert skivelignende stykke, når kuglen er trukket sammen
At gå fra den ene konfiguration til den anden involverer skjulning af 4 skivelignende stykker, overfladen på de andre 4, der var skjult indeni, og flippen af alle folielignende stykker.
Hvorfor sker dette, når du roterer? Dette skyldes godt de centrifugalkræfter, der er skabt, når kuglen roterer. Og det betyder ikke noget om rotationsretningen, for når du trækker et stykke ud for at udvide, bevæger alle brikkerne sig sammen på grund af at alle deres bevægelser er koblet sammen. Det er, hvad det betyder, at det kun har en grad af frihed.
Hvorfor trækker det sig sammen igen? Nå, bolden kan kun udvide en vis mængde på grund af dens design, på dette tidspunkt hopper den tilbage og starter en sammentrækningsbevægelse, der foldes igen. fandt ikke bedre billeder eller diagrammer af det egentlige legetøj at producere her. Jeg håber, at forklaringen var grafisk nok.