Bir bilek hareketiyle parmaklarınızın arasında dalgın dalgın dönen üç uçlu el aletleri, stres çarkları 2017'nin en düşük teknolojili oyuncağı olma yolunda ilerliyorlar. Fidget spinner çılgınlığı başladığından beri, üreticiler milyonlarca (oyuncak ve dolar) kazandılar, okullar avuç içi büyüklüğündeki yel değirmenlerini yasakladı ve psikologlar gadget'ları ilan etti. potansiyel olarak terapötik.
Ama nasıl çalışırlar ve en önemlisi, daha uzun ve daha hızlı dönmelerini nasıl sağlayabilirsiniz? Lise kabusunuz ve stres çarkı nirvanasının anahtarı olan fiziğe girin.
Fidget Spinner Nedir?
Stres çarkları esasen düşük sürtünmeli bilyalı rulmanlardır. Bu kadar.
İki nesne birbirine bastırdığında, sürtünme onların düzgün bir şekilde kaymasını engeller. Bir tahta bloğu ahşap bir zemin üzerinde kaydırmaya çalışırsanız, bu iki nesne arasındaki sürtünme sayesinde sonunda kaymanın durduğunu göreceksiniz. Ama aynı zeminde bir tahta topu yuvarlarsanız, tahta hala tahtayla buluşsa bile, sürtünme tatile gittiği için top kıvrılır. Bunun nedeni yuvarlanma sürtünmesi (
Bilyalı rulmanlar, inanılmaz derecede düşük sürtünmeli yüzeyler oluşturmak için bu düzgün fizik hilesinden yararlanır. Jet motoru millerinin, saat hareketlerinin ve kaykay tekerleklerinin hepsinin, çeşitli derecelerde ve sürtünme katsayılarında bilyalı rulmanlara sahip olduğu bilinmektedir.
Çoğu kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır kıpır ", oyuncağın tam ortasında bir bilyeye sahiptir, bu da dönerken tuttuğunuz şeydir. Merkez, "iç ırk" ve "dış ırk" olarak adlandırılan iki dairesel kanal arasına sıkıştırılmış birkaç küçük toptan oluşur. yarış." Toplar olmadan, yarışlar kayma sürtünmesi ilan edilene kadar sadece birkaç dakika birbirlerine karşı dönecekti. Zafer. Ancak, yüzeyleri arasındaki toplar sayesinde, yarışlar yalnızca yuvarlanma sürtünmesine bağlı olarak çok daha uzun süre dönebilir.
Fidget Spinner'ımı Nasıl Daha Uzun Süre Uzatabilirim?
Kısa cevap şudur: sürtünmesiz bir yüzey ile. Ne yazık ki, olmadan süper sıvı helyum veya bazıları nanoteknolojik bilgi, kıpır kıpır ihtiyaçlarınız için bunu başarmanız pek mümkün değil.
Bu yüzden, bilyalı rulman içindeki sürtünmeyi azaltmak için stratejiler bıraktık. Bir kolay yol, yatağı yağlayın ve kiri temizleyin Bu, ırklar arasındaki sürtünmeyi artırabilir. Kendi Fidget döndürücünüzü tasarlıyorsanız, daha az geleneksel malzemeleri düşünün. Örneğin, seramik ve çelik arasındaki sürtünme, çelik üzerindeki çelikten çok daha azdır. Bu, seramik toplar etrafında dönen iki çelik yarışın, kıpırdama oyununuzu ciddi şekilde geliştirebileceği anlamına gelir.
Fidget Spinner'ımı Ne Kadar Süre Döndürebilirim?
Güneydoğu Louisiana Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Rhett Allain, bu, başladığınız açısal hıza bağlıdır, diye yazıyor. KABLOLU. Allain, açısal değişim oranını hesaplamak için kendi stres çarkını (kimse güvende değil) lazerin altına yerleştirdi. zaman içindeki konumu (bir tür araç başına kaç mil kat ettiğinizi hesaplayarak sürdüğünüz hızı bulmak gibi) saat). Döndürücü zamanla yavaşladığından, Allain ayrıca açısal ivmeyi veya Fidget döndürücünün kaçınılmaz olana doğru yavaşladığı oldukça sabit hızı hesaplamak zorunda kaldı.
Açısal ivme (α), açısal hızdaki değişimin (Δ⍵) zamandaki değişime (Δt) bölünmesiyle de hesaplanabilir, bu da kulağa zor gibi gelir. ama aslında bir sürücüye, arabanın mevcut hızını bir dakikaya bölerek ivmesini hesaplamasını söylemekle aynı şey. evvel. Biraz dirsek yağı ve matematik bu kullanışlı denklemi verir:
α = Δ⍵ / Δt
Şimdi, Allain'in lazeri sayesinde, iyi bir dönüşün bize açısal olarak saniyede yaklaşık 140 radyan açısal hız sağlayabileceğini biliyoruz. saniyede yaklaşık -1.346 radyan hızlanma (Fidget döndürücü yavaşladığı için hızlanma negatiftir veya yavaşlıyor). Bu sayıları girin ve Δt= 104.011 olduğunu göreceksiniz. Bu, 104 saniyelik muhteşem dönüş süresidir.
Kuşkusuz, bir lazer, endüstriyel sınıf malzemeler ve bir fizikçi olmadan, bu fikirleri kendi başınıza test etmek zor olabilir. Ancak sizi çocuklarınızın etrafında bir hit yapması garantilidir. Güzel açısal hız, evlat, ama sen ihtiyaç bu yüksek negatif açısal ivme üzerinde çalışmak için.
Her seferinde çalışır.
