Kézi háromágú kütyük, amelyek egy csuklómozdulattal szórakozottan forognak az ujjai között, izgul fonók jó úton haladnak afelé, hogy 2017 legjobb low-tech játékává váljanak. Amióta a fidget spinner őrület fellángolt, a gyártók milliókat kerestek (játékokból és dollárból), az iskolák betiltották a tenyérnyi szélmalmokat, pszichológusok pedig bejelentették a kütyüket. potenciálisan terápiás.
De hogyan működnek, és ami a legfontosabb, hogyan tudod hosszabb ideig és gyorsabban pörögni őket? Lépj be a fizikába – a középiskolai rémálmodba, és a kulcsod az izeg-forgó nirvánához.
Mi az a Fidget Spinner?
A Fidget spinnerek alapvetően alacsony súrlódású golyóscsapágyak. Ez az.
Amikor két tárgy egymáshoz nyomódik, a súrlódás megakadályozza, hogy simán csússzanak. Ha megpróbál átcsúsztatni egy fatömböt a fapadlón, azt tapasztalja, hogy a két tárgy közötti súrlódásnak köszönhetően végül abbahagyja a csúszást. De ha egy fagolyót görgetünk ugyanazon a padlón, bár a fa még mindig találkozik a fával, a labda kanyarog, miközben a súrlódás szabadságot vesz igénybe. Ez azért van, mert a gördülési súrlódás (
A golyóscsapágyak kihasználják ezt az ügyes fizikai trükköt, hogy hihetetlenül alacsony súrlódású felületeket hozzanak létre. A sugárhajtóművek tengelyeiről, az óraszerkezetekről és a gördeszka kerekeiről ismert, hogy különböző minőségű és súrlódási együtthatójú golyóscsapágyakat tartalmaznak.
A legtöbb fidget spinnernek van egy golyóscsapágya a játék közepén, és ezt tartja a kezében, miközben forog. A központ több apró golyóból áll, amelyek két körkörös csatorna között vannak, amelyeket „belső fajnak” és „külsőnek” neveznek. verseny." A labdák nélkül a fajok csak néhány pillanatig forognának egymás ellen, amíg a csúszósúrlódás ki nem nyilvánult. győzelem. De a felületeik között lévő labdáknak köszönhetően a pályák sokkal tovább foroghatnak, csak a gördülési súrlódásnak kitéve.
Hogyan tudom meghosszabbítani a Fidget Spinner-emet?
A rövid válasz a következő: súrlódásmentes felülettel. Sajnos anélkül szuperfolyékony hélium vagy néhány nanotechnológiai know-how, nem valószínű, hogy képes lesz arra, hogy kihozza az izgató szükségleteit.
Tehát a golyóscsapágyon belüli súrlódás csökkentésére vonatkozó stratégiák maradnak. Az egyik egyszerű módszer a kenje meg a csapágyat és tisztítsa meg a szennyeződéseket ami növelheti a súrlódást a fajok között. Ha saját Fidget fonóját tervezi, vegye figyelembe a kevésbé hagyományos anyagokat. A kerámia és az acél közötti súrlódás például sokkal kisebb, mint az acél az acélon. Ami azt jelenti, hogy két kerámiagolyó körül forgó acélverseny komolyan fejlesztheti a fideszes játékot.
Mennyi ideig tarthatom forogva a Fidget Spinnerem?
Ez attól a szögsebességtől függ, amellyel kiindult – írja Rhett Allain, a Southeastern Louisiana Egyetem fizikaprofesszora. VEZETÉKES. Allain a saját izgul fonóját (senki sincs biztonságban) lézer alá helyezte, hogy kiszámítsa a szögváltozás mértékét. pozíció az idő múlásával (olyan, mint a megtett sebesség kiszámítása úgy, hogy kiszámolja, hány mérföldet tesz meg óra). Mivel a fonó idővel lelassul, Allainnek ki kellett számítania a szöggyorsulást is, vagy azt a meglehetősen állandó sebességet, amellyel a Fidget spinner az elkerülhetetlen felé lassul.
A szöggyorsulás (α) úgy is kiszámítható, hogy a szögsebesség változását (Δ⍵) elosztjuk az időbeli változással (Δt), ami trükkösen hangzik, de ez lényegében ugyanaz, mintha azt mondanánk a sofőrnek, hogy számítsa ki a gyorsulását úgy, hogy elosztja az autó pillanatnyi sebességét az egy perccel. ezelőtt. Egy kis könyökzsír és matematika eredménye ez a praktikus egyenlet:
α = Δ⍵ / Δt
Allain lézerének köszönhetően tudjuk, hogy egy jó pörgetés körülbelül 140 radián/másodperc szögsebességet érhet el egy szög mellett. másodpercenként körülbelül -1,346 radián gyorsulás (a gyorsulás negatív, mert a Fidget spinner lassul, ill. lassuló). Dugja be ezeket a számokat, és azt találja, hogy Δt = 104,011. Ez 104 másodpercnyi csodálatos pörgési idő.
Kétségtelen, hogy lézer, ipari minőségű anyagok és fizikus nélkül bonyolult lehet ezeket az ötleteket egyedül tesztelni. De garantáltan sláger lesz a gyerekei körében. Szép szögsebesség, fiam, de te szükség dolgozni azon a nagy negatív szöggyorsuláson.
Minden alkalommal működik.
