Птичка со смещенным центром тяжести своими руками

Магия науки. Знаменитая балансирующая птица.

Гуляя сегодня по парку Челюскинцев, совершенно случайно набрел на киоск со всякой китайской всячиной, где обнаружил знаменитую игрушку, смотрящуюся как фокус, но на самом деле способную служить наглядным пособием по физике.

Сначала видео. Без него здесь не обойдешься:

Немного неторопливо, но одной рукой быстро не поорудуешь.

В свое время, в журналах публиковались и ходили по рукам схемы, как нечто похожее сделать своими руками, причем были даже варианты из картона или бумаги. Типа «занимательная физика».

Эта же игрушка сделана из легкого пластика.

«Вау-эффект» от птички весьма высокий. Одна единственная точка опоры и тело, расположенное перпендикулярно земле.

На первый взгляд кажется, что все это какой-то технический или визуальный фокус, и все это очень эфемерно, и рухнет сразу же, стоит только задеть. Но на самом деле, конструкция весьма надежна, может быстро вращаться вокруг собственной оси, да и сбросить птичку с постамента не так легко. Устойчивость потрясающая.

Моя жена подумала, что в пирамидке спрятаны магниты, и была очень удивлена, увидев, что это голимая пластмасса.

Пирамидка на самом деле не играет в этом трюке никакой роли. Птицу можно прицепить на палец, или на карандаш, да хоть куда угодно.

Все дело в физических законах. Кажется, что игрушка их нарушает. В действительности же, строго им следует. Центр тяжести птички приходится аккуратно на клюв. Сделана игрушка из легкого материала.

Впрочем, штука эта может использоваться не только как иллюстрация школьного курса физики, но и как пособие по философии и психологии человека. Реальный пример того, что суть вещей важнее их внешнего вида. Также, мы психологически всегда обращаем больше внимания на тело и голову, чем на крылья, так как считаем их более значимыми для живого существа. В дополнение, одна тоненькая точка опоры усугубляет иллюзию парения в воздухе. Кажется, что ее не должно быть достаточно для устойчивости.

Внутрь крыльев вставлены металлические утяжелители, которые и создают противовес телу птицы.

Можно даже не сомневаться, что игрушка известна, знаменита и на просторах интернета встречается в больших количествах.

Точно такую же модель, как у меня, можно найти в различных упаковках, и под разными названиями: «Balancing Bird», «Magic Eagle» и т. п. Расцветка тоже может быть разной.

Встречаются такие же птички, но с другими подставками. Есть и другие модели, более качественно сделанные, но и стоящие гораздо дороже.

Есть даже птички ручной работы.

Моя же игрушка стоила всего 2 с половиной бакса, а упакована была в пакетик дешевле воздуха.

Много радости и удовольствия за небольшие деньги. Положительные эмоции в наше время добыть не так-то просто.

Источник

Научно-исследовательский проект «Секреты равновесия»

Научно-исследовательский проект
«Секреты равновесия»

Мне из Сочи привезли игрушку – птичка, которая всегда и везде держится клювом на любой поверхности и не падает. Мне стало интересно, почему так происходит. Из интернета я узнал, что птичка всегда находится в равновесии из-за центра тяжести.

Объект исследования: равновесие и центр тяжести.

Предмет исследования: занимательные игрушки, которые держат равновесие.

Цель работы: изучение роли центра тяжести для равновесия окружающих предметов.

Гипотеза: если знать, что такое центр тяжести, научиться его находить, понять какую роль он играет в равновесии, то можно самому изобретать интересные игрушки и фокусы.

Задачи:
1. Выяснить, что такое центр тяжести и как его находить.
2. Узнать какую роль он играет в равновесии предметов.
3. Создать игрушки, на основе полученных знаний.
4. Создать книгу «Занимательная физика для детей».
5. Показать одноклассникам опыты и созданные игрушки.

Нахождение центра тяжести у фигур
У каждого предмета есть центр тяжести. У предмета правильной формы (круг, квадрат, прямоугольник) центр тяжести будет находиться в центре. А как же определить центр тяжести плоской неправильной фигуры?
Вырежьте из картона фигуру произвольной формы и проколите в нескольких местах отверстия (для большей точности лучше ближе к краям). Вколите в вертикальную деревянную стену иголку и повесьте на ней фигуру за любое отверстие. Помните, фигурка должна свободно качаться на игле! Сделаем отвес из тонкой нити и груза (гайка), и повесим его на ту же иглу. Проведём линию, которая совпадает с нитью. Затем повесим фигуру за другое отверстие, опять проведём линию, так повторим несколько раз (сколько отверстий). Точка пересечения линий укажет положение центра тяжести фигуры. Положим фигуру центром тяжести на остриё карандаша, фигура будет держаться, она находится в равновесии.
В действительной жизни мы давно уже привыкли угадывать центр массы каждого предмета. Мы сразу соображаем, как положить или поставить этот предмет, чтобы он не упал.
Теперь я знаю, что такое центр тяжести и как удерживать предметы в равновесии.

Читайте также:  Компрессор для аквариума ремонт своими руками

Создадим игрушки и проведем опыты
Используя полученные знания, попробуем сделать занимательные игрушки и удивить друзей.

Ванька-встанька
Проткнем шилом яйцо, удалим содержимое, промоем и высушим. Набросаем в яйцо мелкие металлические гайки и натопим туда воск со свечи. Воск застынет и слепит все между собой. Заделаем дырочку и украсим яичного Ваньку-Встаньку. Как бы мы не ставили яйцо, оно всегда будет принимать вертикальное положение, так как центр тяжести смещен вниз.

Акробат
Рисуем из толстой бумаги клоуна, вырезаем 2 фигуры. Склеиваем вместе, помещая в ладони маленькие монеты. Акробат будет балансировать везде: на руке, столе, нити. Монеты смещают центр тяжести в область головы, поэтому он находится в равновесии.

Воробей
Птицу вылепим из пластилина. Ноги из спичек. На нижнем конце проволоки, воткнутой в тело воробья, укрепим шарик из пластилина. Проволока должна входит позади лапок. Воробей будет отлично сидеть на опоре.

Балансирующие вилки
Соединяем две вилки между собой вместе. Вставляем кончик зубочистки в место соединения вилок, а другой конец ставим на край деревянной палочки, воткнутой в опору – апельсин. Вилки балансируют на весу и держатся на кончике зубочистки.

Источник

Эти резиночки добавлю в галерею » Девичьи грезы » у Жени Ясной

20 комментариев:

Рада, что понравилось 🙂

ооо. возьмем на заметку. спасибо огромное.

Пожалуйста 🙂 Рада буду, если когда-то сделаете 🙂

Невероятно, но факт! Проводили опыт с вилками и спичкой, а про такой не знала. Спасибо, буду иметь ввиду!

Да, эти опыты с равновесием и центром тяжести больше похожи на фокус, чем на занятия физикой 🙂 Рада буду, если пригодится 🙂

Какая интересная игрушка! Таких еще не встречала! Надо будет обязательно для Рриты такую сделать, уверена, что ей понравится! Спасибо! 🙂

Рада буду, если Рите понравится 🙂 Передавай ей привет!

Класс, надо сделать!

Надеюсь, твоей принцессе такая игрушка придется по душе 🙂

Танечка, еще раз большое спасибо за идею, у нас теперь тоже есть картонная куколка-балеринка в блестящей пачке, с которой можно и опыт сделать, и просто поиграть! 🙂
Рите привет передала, тебе от нее тоже привет!

Рада буду, если пригодится:) Вам спасибо за ведение рубрики 🙂

Забавно. Тоже возьму на заметку!

Рада, что понравилось 🙂

Спасибо Вам огромное! Часто использую Ваши материалы в своей работе!

Как приятно, что балеринка пригодится:)

Источник

Что такое пуля со смещённым центром и может ли она выйти боком?

Правильный ответ на этот вопрос может… очень сильно напугать человека не в теме. Потому что внезапно выяснится, что большинство современных пуль — со смещённым центром тяжести. Давайте разберёмся, что же это за центр, куда он смещается и к чему это приводит.

Фокус в том, что центров у пули — да и у любого продолговатого летающего предмета — несколько.

Первый — это центр тяжести. Для тех, кто совсем позабыл школьный курс физики, напомним. Центром тяжести механической системы называется точка, относительно которой суммарный момент сил тяжести (действующих на систему) равен нулю. Например, если вы возьмёте карандаш и попробуете положить его на палец, то центр тяжести будет как раз там, где карандаш у вас на пальце уравновесится и не будет сваливаться.

Но если тот же самый карандаш бросить в мусорную корзину, то в ходе полёта ему придётся иметь дело с давлением воздуха. И у этого давления тоже будет свой центр — центр сопротивления воздуха, центр сопротивления давления… кто хочет больше подробностей, может углубиться в аэродинамику. Там будет много интересного про то, почему самолёты не падают, — но мы сейчас не про них.

Так вот, эти два центра у всяких продолговатых метаемых снарядов не совпадают. Всегда. Но вот у стрелы, выпущенной из лука, или подкалиберного «ломика» современного танкового бронебойного снаряда центр давления находится позади центра тяжести снаряда. А у пуль — наоборот.

Впервые с эффектами этой парочки всерьёз столкнулись в конце XIX — начале XX века, в момент перехода от тупоконечных пуль на более аэродинамически правильные. Выяснилось, что, с одной стороны, для дальнего полёта хорошо бы сделать длинную остроносую пулю. Но у такой пули центр тяжести оказался сдвинут в хвост, а более лёгкий нос начинало мотать… если при выстреле пулю не раскручивало до нужной скорости. Тогда в дело вступал гироскопический эффект.

Думаю, многие хоть краем уха, да слышали про британские пули «дум-дум» со спиленными наконечниками. Мол, злые англичане придумали такие пули, что просто жуть берет. Но мало кто знает, что экспансивки типа «дум-думов» почти сразу же запретили на Гаагской конвенции, так что в Первую мировую войну британцы вступили с пулями Mk VII.

Читайте также:  Ремешок для командирских часов своими руками

Примерно так же вышло и с пулей патрона 5,45×39 мм. Для получения хорошей аэродинамики в носовой части, под оболочкой, оставили полость, а в хвостовую часть добавили свинец. В результате при попадании в твёрдую преграду пуля тоже теряет стабильность и начинает отклоняться от траектории и кувыркаться.

Конечно, не настолько, как рассказывают в страшилках типа «попала в ногу, вышла из головы», но и отклонение на несколько десятков сантиметров с попутным фаршем вокруг раневого канала тоже дело малоприятное.

Впрочем, у пуль американской М16 на ближней дистанции эффекты тоже весьма неприятные — малокалиберная высокоскоростная пуля при попадании в более твёрдую, чем воздух, среду буквально взрывается, распадаясь на множество фрагментов. Армейские пули — они вообще придумываются, чтобы врагов убивать.

И напоследок можем посоветовать посмотреть наш в общем-то шуточный ролик о стрельбе по доширакам. Если первые несколько пистолетов оставили в растворимой лапше аккуратные дырочки и на входе, и на выходе, то пуля из пистолета Макарова последние в ряду макароны разворотила куда заметнее. Ведь она тоже со смещённым центром тяжести, а потому начала кувыркаться и вышла боком.

Источник

Пули со смещенным центром тяжести: реальность или выдумка?

Каждому наверняка приходилось хотя бы раз слышать о загадочных пулях со смещенным центром тяжести. Некоторые граждане рассказывают истории о каких-то поистине чудовищных пулях, способных наносить ужасающие ранения главным образом за счет того, что имеют смещенный центр тяжести. Якобы, такие поражающие элементы начинают рикошетить прямо в человеческом теле. Описывали это друг другу примерно так: пуля входит в грудь и выходит из пятки.

Возможно ли такое в принципе?

Итак, сразу стоит сказать, что никаких пуль со смещенным центром тяжести не существует. Это весьма распространенный миф, который появился во второй половине XX века. Если у поражающего элемента боеприпаса сместить центр тяжести, то толку от таких пуль будет немного. В первую очередь потому, что они начнут вылетать по непредсказуемой траектории и очень быстро окажутся в земле.

В действительности же все дело было в обычном баллистическом ударе. Здесь нужно вернуться в XIX век. Первоначально винтовочные боеприпасы имели пулю со скругленным наконечником. Это делалось для повышения останавливающего эффекта поражающего элемента. На стыке XIX и XX веков благодаря развитию химической промышленности удалось выпускать лучшие сорта пороха, что в свою очередь позволило применять в патронах пули с острым наконечником.

Острый наконечник пули существенно повысил баллистические качества боеприпаса (пуля дальше летела), однако понизил ее останавливающий эффект – чаще всего пуля не застревала в теле, а проходила на вылет. Решили «проблему гуманизма» за счет сокращения массы и калибра боеприпаса, а также за счет улучшения порохового заряда. Скорость пули выросла до 700 м/с. Несмотря на сокращение калибров, боеприпас на такой скорости при попадании в тело человека больше не прошивал его на вылет (оставляя относительно легкое ранение), а приводил к баллистическому удару – из-за резкой остановки на высокой скорости пулю закручивало в плоти человека, что приводило к расширению раневого канала и утяжелению последствий попадания.

Все, что произошло в 1960-е годы – так это то, что весьма неприятная особенность вполне обычных боеприпасов попала в публичное пространство. Подобные ранения оставляет подавляющее большинство винтовочных и пулеметных патронов.

Найдены дубликаты

Центр тяжести пули смещен относительно геометрического центра. Смещен вдоль оси симметрии ближе к хвосту.

Такие пули есть, не болтайте ерунду.

Чтобы стабилизировать пулю в полете, центр ее тяжести стали искусственно переносить назад, ближе к донной части. Для этого носовую часть пули специально облегчали, помещая туда какой-нибудь легкий материал: алюминий, фибру или прессованную хлопчатобумажную массу. Но наиболее рационально поступили японцы. Они изготавливали пули с оболочкой, утолщенной в передней части. Тем самым решались сразу две задачи: центр тяжести пули смещался назад, так как удельный вес материала оболочки меньше, чем у свинца; одновременно за счет утолщения оболочки повышалась пробивная способность пули. Это и были первые пули со смещенным центром тяжести. Как видим, смещение центра тяжести пули делалось вовсе не для хаотичного ее движения при попадании в тело, а, наоборот, для лучшей стабилизации. По свидетельствам очевидцев, такие пули при попадании в ткани оставляли достаточно аккуратные раны.

5.45 как раз одна из них

Ак-74, 5,45. Центр тяжести пули смещён назад. Пули при соприкосновении с преградой теряют остойчивость. Какой миф?

А как же наш 7Н6? Центр тяжести смещен относительно геометрии, ещё и имеет свойство меняться при ударе. Даже раневые каналы на картинках всегда «кривые».

Малоимпульсные пули просто разрывает при начале «кувыркания». Не выдерживает поперечной нагрузки.

Жака́н — самодельная тяжёлая пуля для стрельбы из гладкоствольного ружья.

Читайте также:  Сборка двигателя москвич 2140 своими руками

Масса пули жакан составляет от 26 до 31 грамма, длина — до 32 мм. Калибр 12 и 16. Обладает ярко выраженным останавливающим действием, что особо важно при охоте на крупного зверя, например, на медведя.

По бокам пули делались небольшие надрезы, так как охотники полагали, что при вылете из гладкого ствола пуля начнёт вращаться под напором воздуха как винтовочная. Эти надрезы и дали этой пуле второе название: «турбинка».

[Народное название «жакан» произошло от названия пули Якана, которая, в свою очередь, названа в честь своего изобретателя литовца Яканиса. Другие народные названия: «жекан» и «турбинка».]

Почему у автоматов пули острые, а у пистолетов — тупые?

Зачем вообще разная форма-то для пуль? Сделали бы одинаковую — меньше мороки… Ан нет, всё не так просто. Спрашивали — отвечаем.

Оживальная форма «автоматных» (и винтовочных) пуль, применяемых в современном нарезном длинноствольном оружии, объясняется просто: удлинённый объект, вращающийся вдоль своей продольной оси, лучше стабилизируется и быстрее набирает скорость, а заострённая головная часть помогает преодолевать сопротивление воздуха: такая пуля (в теории) летит далеко и точно. Основному оружию пехотинца это и нужно — поражать цель на дальних дистанциях.

Конечно, можно сделать пистолетную пулю вообще цилиндрической, но вот беда: во-первых, с аэродинамикой у таких снарядов всё плохо, а во-вторых, самозарядные пистолеты эту форму боеприпаса переваривают с трудом.

Самые острые и самые тупые

Теперь — о тупых. Как уже было сказано, автоматика пистолетов плохо работает с прямоугольными в сечении боеприпасами. Но в револьверах подобные пули применяются регулярно. Правда, в подавляющем большинстве случаев они служат не для самообороны и причинения противнику адских мучений, а сугубо для спортивных соревнований. Wadcutter (пуля с плоским торцом и полостью в донце) при стрельбе по бумажным мишеням обеспечивает ровные края отверстий, что сильно облегчает подсчёт очков.

Слева направо: 5,45×18 мм ПСМ (СССР), 5,8×21 мм DAP-92 (КНР), 5,7×28 мм SS197SR (коммерческий вариант, фирма «Хорнэди»)

Правда, конструкторы в данном случае гнались не столько за дальнобойностью, сколько за увеличением пробивного действия пули. Современный противник на поле боя зачастую оснащён средствами индивидуальной бронезащиты, которые способны остановить обычные «тупоносые» пистолетные снаряды. Остроносые пули легче проходят сквозь сталь, кевлар и титан, а высокая начальная скорость до некоторой степени компенсирует пониженное запреградное действие.

Пули до и после стрельбы

Маркетинг против пуль или эффективные совиные кузнецы

1569 год. Архив Нанта.
«612 кирас. спереди испытаны аркебузой, а сзади мушкетом. »
или
1568 год. Из книги Жиро «Оружейники французские и иностранные» (Giraud. «Les Armuriers francais et etrangers», 1898):
«Корпус кирасы имеет отметку об испытании мушкетом, наручи и набедренники имеют такую же отметку».
И в принципе, доспехи XVI-XVII века, стоящие в музеях, имеют очевидные вмятины от пуль, которые, скорее всего и являются отметками от теста.

. Почему именно тестовые, а не боевые? Сейчас расскажу – в своей статье «Bullet dents – “Proof marks” or battle damage» (Gladius 26(1), December 2006) неутомимый Алан Уильямс провел детальный анализ пулевых вмятин на существующих доспехах конца XVI и XVII веков, включая металлографическое исследование самих образцов. Интересно, что поздние противопулевые доспехи состояли из железа и шлака, по современным меркам являясь не самыми качественными образцами металла. Они постепенно утолщаются, доходя на груди до 7,7 мм (!) и это не предел, существуют доспехи с нагрудниками, состоящими из двух пластин по 5 мм каждая, что в сумме уже как броня современного БТР.

Причем, что удобно, если доспех выдерживал выстрел (пуля на излете), то оружейнику почет и уважение. Ну, а если не выдерживал, то опять-таки претензии предъявить обычно было уже некому. А если выстрел не валил всадника на месте, а только лишь ранил, то в дело вступали военные медики, которые точно знали, как сделать так, чтобы пациент не умер от отравления свинцом. На службе военных врачей стояли самые современные методы лечения огнестрельных ранений того времени, например, «Practica в Arte Chirurgica Copiosa», опубликованная в 1514 итальянским хирургом Джованни да Виго. Согласно его рекомендациям, огнестрельные раны заботливо заливали кипящим маслом или прижигали каленым железом, дабы избежать заражения организма вредными веществами, которые могли остаться на пуле от пороха. Амбруаз Паре в своей работе «La Méthod de traicter les playes faites par les arquebuses et aultres bastons à feu» в 1545 г. пытался объяснить, что тяжелые последствия огнестрельных ранений связаны отнюдь не с ядовитостью пороха, а являются следствием травм костей и повреждений внутренних тканей от пуль, но тут к какому врачу попадешь.
Так что на вопрос «Хороший ли доспех?» оружейник в XVI-XVII веке мог совершенно искренне ответить – «Никто не жаловался».

Краткое содержание для ЛЛ от сообщества совы эффективного менеджера

Источник

admin
Лайфхаки по дому и огороду