Uhmaako veistos fysiikan lakeja?
Laita vene pyörimään vastapäivään ja myötäpäivään. Tarkkaile myös veneen vaappumisen suuntaa.
Kun pyöräytät venettä vastapäivään, se pyörii pitkään. Kun pyöräytät venettä myötäpäivään, se alkaa vaappua pituussuunnassa, sen pyöriminen hidastuu nopeasti ja kääntyy lopulta vastapäiväiseksi.
Kun kappaletta pyöritään sellaisen akselin ympäri, jonka suhteen sen hitausmomentti ei ole suurin tai pienin, tulee kappaleeseen vääntöä ja se pyrkii vaappumaan. Itsepäinen vene on hieman epäsymmetrinen ja pyörii alustalla epästabiilin akselin ympäri. Siksi se alkaa pyöriessään vaappua sekä pitkittäis- että poikittaissuunnassa. Pyörimissuunta ratkaisee, kumpi epävakaa liike on dominoiva. Tällä veneellä myötäpäivään pyöriminen aiheuttaa enemmän väpätystä pitkittäissuunnassa, vastapäivään poikittaisessa. Pitkittäinen vaappuminen vaikuttaa pyörimiseen enemmän ja lopulta yhdessä kitkan kanssa kääntää pyörimisen suunnan. Samalla vaappuminenkin muuttuu poikittaiseksi.
Ensimmäiset yritykset selittää itsepäisen veneen fysiikkaa tehtiin jo yli vuosisata sitten, mutta vieläkin pyörivän veneen käyttäytyminen on vailla lopullista fysikaalista selitystä.
Ilmiö on saman tapainen kuin huonosti tasapainotetuissa auton renkaassa. Sekin alkaa täristä, jos pyörimisakselin suunta on hieman eri kuin epäsymmetrisen renkaan pyörimisakselin luontainen suunta olisi.
Linkit
Video
Hidastettu video
Poikkitieteellistä
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti