Rankoje laikomi trišakiai įtaisai, kurie, brūkštelėdami riešą, absoliučiai sukasi tarp pirštų, „fidget“ suktukai 2017 m. sėkmingai siekia tapti geriausiu žemųjų technologijų žaislu. Nuo tada, kai pradėjo kilti nerimą keliančių suktukų pamišimas, gamintojai uždirbo milijonus (žaislų ir dolerių), mokyklos uždraudė delno dydžio vėjo malūnus, o psichologai paskelbė apie įtaisus. potencialiai terapinis.
Tačiau kaip jie veikia ir, svarbiausia, kaip priversti juos suktis ilgiau ir greičiau? Įeikite į fiziką – savo vidurinės mokyklos košmarą ir raktą į nerimą keliančią nirvaną.
Kas yra „Fidget Spinner“?
„Fidget“ suktukai iš esmės yra mažos trinties rutuliniai guoliai. Viskas.
Kai du objektai prisispaudžia vienas prie kito, trintis neleidžia jiems sklandžiai slysti. Jei bandysite nustumti medžio luitą per medines grindis, pamatysite, kad jis galiausiai nustos slysti dėl trinties tarp šių dviejų objektų. Bet jei ridenate medinį rutulį per tas pačias grindis, nors mediena vis dar susiduria su medžiu, kamuolys vingiuoja, nes trintis atostogauja. Taip yra todėl, kad riedėjimo trintis (
Rutuliniai guoliai išnaudoja šį tvarkingą fizikos triuką, kad sukurtų neįtikėtinai mažos trinties paviršius. Buvo žinoma, kad reaktyvinio variklio velenai, laikrodžių mechanizmai ir riedlenčių ratai turi įvairių klasių ir trinties koeficientų rutulinius guolius.
Daugumoje „fidget“ suktukų yra rutulinis guolis, esantis žaislo centre, kurį ir laikote jam besisukant. Centrą sudaro keli maži rutuliukai, įspausti tarp dviejų apskritų kanalų, vadinamų „vidine rase“ ir „išoriniu“. lenktynės." Be kamuolių lenktynės suktųsi viena prieš kitą tik keletą akimirkų, kol pasireikš slydimo trintis pergalę. Tačiau dėl kamuoliukų tarp jų paviršių lenktynės gali suktis kur kas ilgiau, veikiamos tik riedėjimo trinties.
Kaip pailginti „Fidget Spinner“?
Trumpas atsakymas yra toks: be trinties paviršių. Deja, be superskystas helis arba kai kurie nanotechnologijų know-how, vargu ar pavyks tai padaryti dėl savo nerimo poreikių.
Taigi mums liko strategijos, kaip sumažinti trintį rutuliniame guolyje. Vienas paprastas būdas yra sutepkite guolį ir nuvalykite nešvarumus kurie gali padidinti trintį tarp rasių. Jei kuriate savo „Fidget“ suktuką, apsvarstykite mažiau įprastų medžiagų. Pavyzdžiui, keramikos ir plieno trintis yra daug mažesnė nei plieno ant plieno. Tai reiškia, kad dvi plieninės lenktynės, besisukančios apie keraminius kamuoliukus, gali rimtai patobulinti jūsų jaudinimosi žaidimą.
Kiek laiko galiu suktis „Fidget Spinner“?
Tai priklauso nuo kampinio greičio, nuo kurio pradėjote, rašo Pietryčių Luizianos universiteto fizikos profesorius Rhettas Allainas. LAIDINIS. Allainas pastatė savo nerimą keliantį suktuką (niekas nėra saugus) po lazeriu, kad apskaičiuotų kampo pokyčio greitį. padėtis laikui bėgant (kaip kaip nustatyti greitį, kurį važiuojate, apskaičiuojant, kiek mylių įveikiate per valanda). Kadangi suktukas laikui bėgant sulėtėja, Allainas taip pat turėjo apskaičiuoti kampinį pagreitį arba gana pastovų greitį, kuriuo „Fidget“ suktukas sulėtėja link neišvengiamo.
Kampinį pagreitį (α) taip pat galima apskaičiuoti padalijus kampinio greičio pokytį (Δ⍵) iš laiko pokyčio (Δt), kuris skamba sudėtingai, bet tai iš esmės tas pats, kas liepti vairuotojui apskaičiuoti pagreitį padalijus dabartinį automobilio greitį iš vienos minutės prieš. Truputis alkūnių tepalo ir matematikos duoda šią patogią lygtį:
α = Δ⍵ / Δt
Dabar Allaino lazerio dėka žinome, kad geras sukimasis gali pasiekti, kad kampinis greitis būtų apie 140 radianų per sekundę. apie -1,346 radiano per sekundę pagreitis (pagreitis yra neigiamas, nes „Fidget“ suktukas lėtėja, arba lėtėja). Įjunkite tuos skaičius ir pamatysite, kad Δt = 104,011. Tai 104 sekundės nuostabaus sukimosi laiko.
Tiesa, be lazerio, pramoninių medžiagų ir fiziko gali būti sudėtinga išbandyti bet kurią iš šių idėjų savarankiškai. Tačiau tai tikrai patiks jūsų vaikams. Puikus kampinis greitis, sūnau, bet tu reikia dirbti su tuo dideliu neigiamu kampiniu pagreičiu.
Veikia kiekvieną kartą.
