Ке́льтский ка́мень — волчок, способный во время вращения в определённую сторону менять направление вращения.
При раскручивании в одну сторону он ведёт себя как обычный волчок, но при раскручивании в противоположную сторону некоторое время вращается с уменьшением угловой скорости и увеличением колебаний, а потом начинает вращаться в обратную сторону.
История
В некоторых древних гробницах на территории Западной Европы были обнаружены тесала (округлые орудия труда), обладающие вышеописанными необычными динамическими свойствами. Термин произошел от названия группы племён, оставивших эти орудия (кельты) в I веке до нашей эры.
Изготовление
Нижняя поверхность кельтского камня — сегмент обычного эллипсоида. Верхняя поверхность — как правило плоскость. Необычные свойства волчку придаёт небольшой поворот (в горизонтальной плоскости) оси симметрии массы относительно оси симметрии эллипсоида опорной поверхности. Этого поворота добиваются либо наклоном поверхности верхней плоскости, либо добавлением смещённой массы. Во вращении волчок будет предпочитать то направление, в котором смещена ось симметрии массы[1].
Исследования физики явления
Первое научное сообщение о свойствах кельтского камня появилось в конце XIX века[2]. Уже в XX веке, многочисленные проведённые с камнем опыты, детально описаны в популярной литературе, например, в книге однофамильца автора самого первого сообщения — Д. Уолкера (англ. J. Walker)[3]. Известный вклад внесён и рядом российских учёных[4][5], среди которых наиболее полное исследование движения кельтского камня было выполнено В. Ф. Журавлёвым и Д. М. Климовым[6]. Работы, выполненные до них, преимущественно основывались на упрощающих предположениях и ограничивались исследованием локальной устойчивости установившихся вращений.
Ошибочные объяснения физики явления
- Связанные с вращением Земли вокруг своей оси (об эксперименте, демонстрирующем вращение Земли вокруг своей оси, см. маятник Фуко).
- Предполагающие, что внутри кельтского камня обязательно должен находиться магнит или батарейка.
- Утверждающие, что с помощью кельтского камня можно сделать вечный двигатель.
Разновидности
Бывают кельтские камни, характер вращения которых (на первый взгляд) еще менее возможен — если его раскрутить в любую сторону, он некоторое время вращается, потом останавливается (сильно раскачиваясь), закручивается в другую сторону, а потом, под самый конец, снова меняет направление вращения на исходное. Теории, дающей полный ответ на вопрос, каким может, а каким не может быть характер вращения кельтского камня в случае движения на плоскости с частичным скольжением, в настоящий момент (апрель 2011) нет.
См. также
 |
Кельтский камень на Викискладе |
|---|
Ссылки
- А. П. Маркеев «О динамике катящегося тела и некоторых курьёзных свойствах вращающегося волчка» — Соросовский Образовательный Журнал Новости науки, 1998, с. 96—103.
- А. В. Карапетян, А. С. Кулешов «Стационарные движения неголономных систем» — в главе IV «Динамика кельтских камней» книги «Неголономные динамические системы. Интегрируемость. Хаос. Странные аттракторы.» Борисов А. В., Мамаев И. С. (Ред.) 2002. 324 с.
- Борисов А. В., Мамаев И. С. «Странные аттракторы в динамике кельтских камней», Усп. Физ. наук, 2003 (173), 4, 407—418.
- С. Б. Рыжиков, Д. А. Григорьев, М. А. Тихонов «Компьютерное моделирование движения кельтского камня» — журнал «Физическое образование в вузах», Том 11, номер 1, 2005, ISSN 1609 — 3143.
- Борисов А. В., Килин А. А., Мамаев И. С. «Новые эффекты в динамике кельтских камней» — Доклады РАН, 2006, Том 408, № 2, с. 192—195.
Примечания
- ↑ Видеоролик «The Celt or Rattleback Explained» на сайте TeacherTube (англ.) (Проверено 22 мая 2011)
- ↑ Walker G.T. On a Curious Dynamical Property of Celts // Proc. Cambridge Phil. Soc. 1895. Vol. 8, Pt. 5. P. 305—306.
- ↑ Walker J. The Mysterious «Rattleback»: A Stone That Spins in One Direction and Then Reverses // Sci. Amer. 1979. Vol. 241, ‹ 4. P. 144—149.
- ↑ Неймарк Ю. И., Фуфаен Н. А. Динамика неголономных систем. М.: Наука, 1967. 519 с.
- ↑ Маркеев А. П. Динимика тела, соприкасающегося с твёрдой поверхностью. М.: Наука, 1992. 335 с.
- ↑ В. Ф. Журавлёв, Д. М. Климов Глобальное движение кельтского камня // Изв. РАН. МТТ. 2008. № 3. С. 8-16.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .