cartwheel Riddle
Atașați la roată laterală jantei (sau a anvelopei bicicletei) hârtia colorată și urmăriți-l în timpul deplasării coș (sau bicicleta). Vei observa un fenomen ciudat: în timp ce hârtia se află în partea inferioară a roții de rulare, este văzut destul de clar; în partea superioară a acestuia clipește atât de repede încât să nu aveți timp să-l văd.
Este de la sine ca și că partea superioară a roții se deplasează mai repede decât cea mai mică. Aceeași observație se poate face, dacă vom compara spițele roții de rulare superioare și inferioare ale unui echipaj. Va fi evident că spițele superioare îmbinare într-un întreg continuu, inferior vizibil separat. Ideea, din nou, are loc ca și în cazul în care partea superioară a roții se deplasează mai repede decât cea mai mică.
Care este soluția pentru acest fenomen ciudat? Este pur și simplu faptul că partea superioară a roții de rulare
într-adevăr se deplasează mai repede decât cea mai mică. Faptul pare la prima vedere incredibil, dar argumentul simplu ne va convinge de acest lucru. După fiecare punct de roată de rulare efectuează doar două mișcări: se rotește în jurul axei și, în același timp, spontană cu această axă. Ea apare - ca și în cazul globului - adăugarea a două mișcări, iar rezultatul pentru porțiunile superioare și inferioare ale roții se obține diferite. In partea de sus a roții mișcarea de rotație se adaugă la progresiv, deoarece ambele mișcare îndreptate în aceeași direcție. Sub mișcarea de rotație îndreptată în direcția opusă, și, prin urmare, se scade din traducerea. Acesta este motivul pentru care partea superioară a roții sunt deplasate în raport cu un observator staționar mai rapid decât cele mai mici.
Că acesta este într-adevăr cazul, este ușor de înțeles într-un experiment simplu, care ar trebui să se facă la un moment convenabil. Conectați stick-ul în sol de lângă căruțe roți în picioare, astfel încât stick-ul a venit în raport cu axa. Pe janta roții, la foarte sus și chiar în partea de jos a părților sale, pentru a face un semn cu cretă sau cărbune; marca va scădea, prin urmare, doar poli opuși. Acum se rostogolească înapoi căruciorul un pic spre dreapta. că axa sa mutat departe de centimetri înțepare de 2-30 și observați cum să se miște notele. Se pare că marca de top A și-a mutat vizibil mai mare decât V. inferior care abia a urcat de pe stick-ul.
Cum să se asigure că partea superioară a roții se mișcă mai repede decât cea mai mică compara distanța de punctele A și B, roată de derulare înapoi (desenul din dreapta) a polilor staționare.
Deci, nu toate punctele de roțile vagonului în mișcare muta la fel de repede. Ce fel de parte a roții de rulare se mișcă doar mai lent?
Nu este greu să ne dăm seama ce cele mai lente roțile în mișcare sunt punctele care sunt în prezent în contact cu solul. Strict vorbind, la momentul contactului cu solul, acești termeni roți complet încă.
Toate acest lucru este valabil numai pentru roțile de rulare, dar nu pentru unul care se rotește pe o axă fixă. Volanta de exemplu, punctele superioare n joase ale jantei se deplasează cu aceeași viteză.
Aici este o altă provocare nu mai puțin interesant: trenul vine, să zicem, de la Leningrad la Moscova, în cazul în care există termeni care sunt în raport cu suprafața drumului se deplasează înapoi - de la Moscova la Leningrad?
Experiența cu un cerc și se potrivesc. Când roata este rulat spre stânga, punctele F, E, D se potrivește porțiunea proeminentă se deplasează în direcția opusă.
Atunci când roata de cale ferată rostogolește spre stânga, partea inferioară a marginii sale proeminente se deplasează spre dreapta, adică. E. În direcția opusă.
Se pare că în fiecare moment pe fiecare roată există puncte. În cazul în care sunt situate acestea?
Știi, desigur, că roțile de cale ferată sunt pe marginea marginii proeminente (RIM). Și se pare că punctul inferior al acestei regiuni cu circulația trenurilor care nu merge mai departe, dar înapoi.
Este ușor de a face, după ce a făcut o astfel de experiență. Prin cercuri mici, cum ar fi o monedă sau un buton, un meci Prilepa de ceară, astfel încât este adiacent cercului și radial ies în afară de departe. Dacă acum să se odihnească un cerc (fig. 8), în marginea conducătorului în punctul și începe să-l rulare de la dreapta la stânga, punctele F, E și D se va deplasa peste porțiunea proeminentă nu este înainte, dar înapoi. Punctul mai departe de marginea cercului, cu atât mai vizibil se va da înapoi sub cercul de rulare (punctul D merge la D „).
Punct de flanșe de roată de cale ferată se deplasează în același mod ca și partea proeminentă a meciului în experiența noastră.
Nu ar trebui să fie surprins acum că trenul, există puncte care nu se mișcă înainte, dar înapoi.
In partea de sus este prezentată curba ( „cicloida“) care descriu fiecare punct al cartwheels jantei de rulare. Mai jos - curba descrisă de fiecare punct al marginii proeminente a roților de tren.
Cu toate acestea, această mișcare durează doar o mică fracțiune de secundă; dar fie ca aceasta poate, mișcarea inversă într-un tren în mișcare este încă acolo, în ciuda ideilor noastre obișnuite. Cele de mai sus este explicat cu desenele 9 și 10.