Почему юла не падает
Автор Ксюша Сильвестрова задал вопрос в разделе Естественные науки
почему не падает юла и получил лучший ответ
Ответ от Leonid[гуру]
Вы представляете, чем летящая пуля отличается от такой же пули, мирно лежащей на ладошке? Летящую трудно ОТКЛОНИТЬ, потому что она движется.
Вращающаяся юла - это аналог летящей пули. У неё появляется момент импульса (как и летящей пули - просто импульс) , причём чем быстрее она вращается - тем больше по модулю этот момент. И чтоб ИЗМЕНИТЬ этот импульс, приходится попотеть. А изменить его может только сила тяжести. Ну и что получается: для вращающейся юлы момент сил опрокидывания крайне мал, потому что плечо силы тяжести - это высота центра тяжести умножить на котангенс угла отклонения юлы от вертикали, то есть сущая вшивота (ctg 90 = 0). А момент импульса раскрученной юлы - ого-го. И вот чтоб этот маленький опрокидывающий момент сил хоть сколько-нибудь заметно изменил момент количества движения, требуется ВРЕМЯ.
Чё-то народ не в ту сторону потянуло... Да какая на фиг разница, что у неё повернулся бок, на который падать? ! У неё как был опрокидывающий момент, направленный В ДАННУЮ ТОЧКУ САМОЙ ЮЛЫ, так и остался. Ну и что, что сама она повернулась? Момент сил ведь вохранился!
Пока она вращается, её удерживают центробежные силы.
Вопрос жизни и смерти))
А куды ей падать-то? ? пока она соберется упасть на тот бок, который тяжелее, он уже повернулся на противоположную и перевешивает туда.. .
вот и ничего не остается юле, как вертеться строго вертикально и ждать, пока вращение замедлится и она сможет завалиться в перевешивающую сторону.
Ну не строго вертикально. Ось ее описывает конус, это становится особенно заметным, когда ее скорость уменьшается. Это назывется прецессией оси вращения. Но в принципе правильно. Она не успевает упасть на одну сторону, как надо уже падать на другую 😉
Принцип гироскопа имеет простое объяснение.
Если юла чуть-чуть несимметричная и слева чуть тяжелее, чем справа, то она начнёт заваливаться налево.
Но ведь она вращается и через полоборота лево и право меняются местами и она заваливается уже направо.
Таким макаром она сама себя компенсирует.
По той же причине закручивают пули в нарезном оружии и ракеты-носители космических кораблей.
Опоздал...
Волчок - это незамысловатая с виду игрушка, которой развлекались дети всех времен и народов. Но она обладает целым рядом удивительных и на первый взгляд необъяснимых свойств! Кроме обычного волчка существует ещё его усложнённый вариант - юла, которая имеет механизм для раскручивания.
"Поведение волчка в высшей степени удивительно! Если он не вертится, то сразу опрокидывается, и его не удержать в равновесии на кончике. Но это совершенно другой предмет, когда он кружится: он не только не падает, но и проявляет сопротивление, когда его толкают, и даже принимает все более и более вертикальное положение. " - так говорил о волчке известный английский ученый Дж. Перри.
Сущность этого объяснения непосредственно связана с законом инерции. Каждая частица волчка движется по окружности в плоскости, перпендикулярной к оси вращения. По закону инерции частица в каждый момент стремится сойти с окружности на прямую линию, касательную к окружности. Но всякая касательная расположена в той же плоскости, что и сама окружность; поэтому каждая частица стремится двигаться так, чтобы все время оставаться в плоскости, перпендикулярной к оси вращения. Отсюда следует, что все плоскости в волчке, перпендикулярные к оси вращения, стремятся сохранить свое положение в пространстве, а поэтому и общий перпендикуляр к ним, т. е. сама ось вращения, также стремится сохранить свое направление.
так знацца надо.