【滾動橡皮筋彈力學生】

江南布衣

【滾動橡皮筋彈力學生】

 

 

加快帶凹陷最

如果你滾鬆緊帶一個下坡，你可能會驚訝於它的範圍需要的形狀，因為它集速度。

 

雖然這聽起來像一個毫無意義的消遣，三名學生在美國設計了一個巧妙的實驗，使他們能夠解釋複雜的物理形狀的改變背後，為什麼在一個意想不到的方式。

 

該項目是由Christophe Clanet啟發他雖然是個客座講師在麻省理工學院。

 

這項工作贏得 Clanet - 誰是巴黎高等理工學院通常在巴黎 - 和他的前學生發表在權威雜誌 物理評論快報。

 

Clanet問他的學生來與變化對伽利略的17世紀的研究領域如何斜面滾落下來。

 

一組想出這個主意的滾動靈活樂隊，他們製成的乙烯基聚矽氧烷。的條帶，約 5厘米，直徑 Clanet被描述為類似的物質，但軟橡膠。

 

滾筒帶

而不是使用一個斜面，帶滾球隊在一個恆定的速度將它們放置在一個中空的鼓就像一個旋轉滾筒式乾衣機。

 

每個旋轉樂隊是從側面拍攝，以確定它的形狀，改變的速度急劇增加的旋轉。

 

該小組反复實驗用的響鈴次數與不同剛度。

 

當靜止或低速旋轉，樂隊往往是橢圓形，有輕微凹陷中間造成的嚴重性。

 

隨著速度的增加變得更加明顯凹陷建立兩個不同的葉。

 

在更高的速度，向下凹陷滴權利觸摸到下部的樂隊（見圖）。

 

能源貿易關

Clanet告訴 physicsworld.com 這種變化的形狀是由一種折衷的引力，涉及能源，能源的曲率，和轉動能量剪彩。重力趨於壁球樂隊持平，但這樣會增加能源的曲率，這是起碼當樂隊是一個圓。

 

人們可能會想到一個旋轉帶，成為更圓因為向心力。

 

然而，Clanet和團隊發現，當效果的向心力是考慮所有點沿帶，淨效應是向下力量，在中游的樂隊，增加了凹陷。

 

有了這些信息，該小組能夠成功地計算出一個數的形狀不同的樂隊以不同的速度旋轉。

 

達到平衡

雖然 Clanet說，這項研究的主要目的是為了激發他的學生，研究已經吸引了超乎想像，至少有一組專業的物理學家誰是忙於工作需要多長時間旋轉樂隊去從一個圓形其平衡花生形狀。

 

他補充說，過渡橢圓花生造型也出現在滾動的水滴，也可以解釋為什麼有時凝固的熔岩斑點在裂形狀。

 

這項工作是在描述 物理。牧師快報。 105 044301。

 

關於作者

麥約翰斯頓 是編輯， physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/43351