Eu encontrei este brinquedo chamado “Switch Pitch” desenhado por Chuck Hoberman. É uma bola que, quando lançada ao ar (com alguma quantidade de rotação), inverte e muda de cor. Feito de plástico, é conectado a vários soquetes. É muito difícil de descrever, então incluirei alguns links.
Aqui está uma foto da bola na primeira posição, depois no ar e depois na segunda posição.
Um vídeo da bola sendo lançada. https://www.youtube.com/watch?v=zwevlig6CxI
Fiz algumas pesquisas e coisas como conservação do momento angular, forças centrípetas, energia de translação e energia de rotação surgiram (também algo sobre energia de ativação, embora eu acredite que seja química). Se elas se aplicarem, alguém poderia explicar como funcionam? Estou muito curioso sobre isso.
Obrigado!
Comentários
- Boa pergunta. Seria ótimo se o conceito de fase geométrica (Berry) desempenhasse um papel!
- Eu ' já tive um desses! Sempre pensei que os bits que transformam a bola em uma estrela (a melhor descrição que posso fazer) no ar eram ponderados de forma que, quando você aplicasse o ' spin ' para ele, eles ' seriam forçados para fora, o lapso de movimento quando caiu fechando-o em uma bola de cor diferente- é ' é legal mesmo sem a física.
- Eu ' tenho certeza de que JJ Thomson ou Alfred Mayer usariam isso como um " possível " modelo clássico de oscilações de neutrinos, se estivessem vivos hoje. 😉 eoht.info/page/Floating+magnets+experiment
Resposta
É um bom design, embora pareça bastante complexo, tem apenas um grau de liberdade em relação à expansão.
Portanto, é um engenhoso conjunto de peças que se conectam entre si de tal forma que o sistema só é estável em 2 configurações.
É composto por dois tipos de peças:
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peça em forma de disco: há 4 deles visíveis para cada cor, eles são circundados por 3 do outro tipo:
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tipo folha: eles circundam cada peça em forma de disco quando a bola é contraída
Ir de uma configuração para a outra envolve esconder 4 peças em forma de disco, a superfície das outras 4 que estavam escondidas dentro, e a virada de todas as peças em forma de folha.
Por que isso acontece durante a rotação? Bem, isso é causado pelas forças centrífugas criadas quando a bola gira. E não importa a direção da rotação porque quando você puxa uma peça para fora para expandir, todas as peças se movem juntas devido a todos os seus movimentos serem acoplados. Isso é o que significa que ele tem apenas um grau de liberdade.
Por que ele se contrai novamente? Bem, a bola só pode expandir certa quantidade devido ao seu design, neste ponto ela salta para trás e começa um movimento de contração dobrando novamente.
Os detalhes do design estão um tanto fora de minhas habilidades de desenho e eu não encontrou melhores imagens ou diagramas do brinquedo real para produzir aqui. Espero que a explicação tenha sido gráfica o suficiente.