Käeshoitavad kolmeharulised vidinad, mis randmeliigutusega hajameelselt teie sõrmede vahel keerlevad, vigurid on jõudmas 2017. aasta parimaks madalatehnoloogiliseks mänguasjaks. Pärast keeruliste keerutajate hulluse puhkemist on tootjad teeninud miljoneid (mänguasju ja dollareid), koolid on keelanud peopesasuurused tuulikud ja psühholoogid on vidinad välja kuulutanud potentsiaalselt terapeutiline.
Kuid kuidas need töötavad ja mis kõige tähtsam, kuidas saate neid kauem ja kiiremini pöörlema panna? Sisenege füüsikasse – oma keskkooli õudusunenägu ja võti nirvaana keerlemiseks.
Mis on Fidget Spinner?
Fidget spinnerid on sisuliselt madala hõõrdumisega kuullaagrid. see on kõik.
Kui kaks eset suruvad üksteise vastu, takistab hõõrdumine nende sujuvat libisemist. Kui proovite puiduplokki üle puitpõranda libistada, avastate, et see lõpetab lõpuks libisemise tänu nende kahe objekti vahelisele hõõrdumisele. Kui aga veeretada puupalli üle sama põranda, ehkki puit puutub endiselt puiduga kokku, lookleb pall mööda, sest hõõrdumine võtab puhkuse. Seda seetõttu, et veerehõõrdumine (
Kuullaagrid kasutavad seda puhast füüsikatrikki ära, et luua uskumatult madala hõõrdumisega pindu. On teada, et reaktiivmootorite võllidel, kellamehhanismidel ja rularatastel on erineva klassi ja hõõrdeteguriga kuullaagrid.
Enamikul fidget spinneritel on kuullaager mänguasja keskel, mida te pöörlemise ajal käes hoiate. Keskus koosneb mitmest pisikesest kuulist, mis on asetatud kahe ringikujulise kanali vahele, mida nimetatakse "sisemiseks rassi" ja "välimiseks". rass." Ilma pallideta pöörleksid võistlused üksteise vastu vaid mõne hetke, kuni ilmnes libisemishõõrdumine võit. Kuid tänu nende pindade vahel paiknevatele kuulidele võivad võidusõidud ainult veerehõõrdumisel palju kauem keerelda.
Kuidas ma saan oma Fidget Spinneri pikemaks muuta?
Lühike vastus on järgmine: hõõrdumiseta pinnaga. Kahjuks ilma ülivedel heelium või mõni nanotehnoloogia oskusteave, on ebatõenäoline, et te suudate seda oma närviliste vajaduste jaoks välja tõmmata.
Seega jäävad meile strateegiad kuullaagri hõõrdumise vähendamiseks. Üks lihtne viis on määrige laagrid ja puhastage mustusest mis võib suurendada rassidevahelist hõõrdumist. Kui kujundate oma Fidget spinnerit, kaaluge vähem tavapäraseid materjale. Näiteks keraamika ja terase vaheline hõõrdumine on palju väiksem kui terasel terasel. Mis tähendab, et kaks keraamiliste pallide ümber keerlevat terasest rassi võivad teie näkimismängu tõsiselt täiustada.
Kui kaua ma saan oma Fidget Spinnerit pöörlemas hoida?
See sõltub nurkkiirusest, millega alustasite, kirjutab Southeastern Louisiana ülikooli füüsikaprofessor Rhett Allain. ÜHENDATUD. Allain asetas omaenda keerutaja (keegi pole ohutu) laseri alla, et arvutada nurga muutumise kiirus asend ajas (nagu sõidate kiiruse arvutamine, arvutades, mitu miili te läbite tund). Kuna vurr aeglustub aja jooksul, pidi Allain arvutama ka nurkkiirenduse ehk üsna konstantse kiiruse, millega Fidget spinner paratamatu poole aeglustub.
Nurkkiirenduse (α) saab arvutada ka nurkkiiruse muutuse (Δ⍵) jagamisel ajamuutusega (Δt), mis kõlab keeruliselt, kuid see on sisuliselt sama, kui käskida juhil arvutada oma kiirendus, jagades auto hetkekiiruse ühe minutiga tagasi. Natuke küünarnuki määret ja matemaatikat annab selle käepärase võrrandi:
α = Δ⍵ / Δt
Nüüd teame tänu Allaini laserile, et hea spinn võib anda meile nurkkiiruse umbes 140 radiaani sekundis. kiirendus umbes -1,346 radiaani sekundis (kiirendus on negatiivne, kuna Fidget spinner aeglustub või aeglustav). Ühendage need numbrid ja leiate, et Δt = 104,011. See on 104 sekundit uhket tsentrifuugimisaega.
Tõsi küll, ilma laserita, tööstuslike materjalideta ja füüsikuta võib olla keeruline neid ideid ise katsetada. Kuid see muudab teid kindlasti oma laste jaoks populaarseks. Kena nurkkiirus, poeg, aga sina vaja töötada selle suure negatiivse nurkkiirenduse kallal.
Töötab iga kord.
