Все для дітей


Я. Перельман
"Цікава фізика". Книга 1.
Розділ 1. Швидкість. Додавання рухів

ЗАГАДКА ТЕЛЕЖНОГО КОЛЕСА

Прикріпіть збоку до обода тележного колеса (або до шині велосипедного) кольоровий папірець і спостерігайте за нею під час руху воза (або велосипеда). Ви помітите дивне явище: поки папірець знаходиться в нижній частині котиться колеса, вона видно досить чітко; у верхній частині вона пролітає так швидко, що ви не встигаєте її розгледіти.

Виходить ніби, що верхня частина колеса рухається швидше, ніж нижня. То ж спостереження можна зробити, якщо порівняти між собою верхні і нижні спиці котиться колеса якогось екіпажа. Буде помітно, що верхні спиці зливаються в одне суцільне ціле, нижні ж видимі роздільно. Справа знову-таки відбувається так, ніби верхня частина колеса швидше рухається, ніж нижня.

У чому ж розгадка цього дивного явища? Та просто в тому, що верхня частина котиться колеса действительно рухається швидше, ніж нижня. Факт видається з першого погляду неймовірним, а між тим просте міркування переконає нас у цьому. Адже кожна точка котиться колеса здійснює одразу два рухи: обертається навколо осі і в той же час посувається вперед разом з цією віссю. Відбувається - як у випадку земної кулі - додавання двох рухів, і результат для верхньої та нижньої частин колеса виходить різний. Вгорі обертальний рух колеса додається до поступального, так як обидва рухи спрямовані в одну і ту ж сторону. Внизу ж обертальний рух направлено у зворотний бік і, отже, віднімається від поступального. Ось чому верхні частини колеса переміщуються відносно нерухомого спостерігача швидше, ніж нижні.

Те, що це дійсно так, легко зрозуміти на простому досвіді, який слід виконати при зручному випадку. Застроміть в землю палицю поряд з колесом стоїть вози так, щоб палиця припадала проти осі. На ободі колеса, в самій верхній і в самій нижній його частинах, зробіть позначки крейдою або вугіллям; позначки припадуть, отже, якраз проти палиці. Тепер откатите віз трохи вправо (див. рис), щоб вісь відійшла від палиці сантиметрів на 20 - 30, і зауважте, як перемістилися ваші позначки. Виявиться, що верхня позначка A перемістилася помітно більше, ніж нижня В , яка тільки ледь відступила від палиці.


Як переконатися, що верхня частина колеса рухається швидше нижній
Порівняйте відстані точок А і В откатившегося колеса (праве креслення) від нерухомої палиці.

Цікава фізика Я. Перельмана

 






Система Orphus

ПІДТРИМАЙТЕ САЙТ!

Вам сподобався наш сайт, і ви хотіли б підтримати його? Це дуже просто: розкажіть про нас друзям!
ДЕТАЛЬНІШЕ

  © 2014 Все для дітей