Piedra celta

Piedra celta  - parte superior , capaz de cambiar la dirección de rotación durante la rotación en una dirección determinada.

Cuando gira en una dirección, se comporta como un trompo normal, pero cuando gira en la dirección opuesta, gira durante algún tiempo con una disminución de la velocidad angular y un aumento de las oscilaciones, y luego comienza a girar en la dirección opuesta.

Historia

En algunas tumbas antiguas de Europa Occidental, se han encontrado azuelas (herramientas redondeadas) que tienen las propiedades dinámicas inusuales descritas anteriormente. El término proviene del nombre de un grupo de tribus que abandonaron estas herramientas ( celtas ) en el siglo I a.C. Según otra versión [1] , el nombre proviene del término arqueológico celta.

Manufactura

La superficie inferior de la piedra celta es un segmento de un elipsoide ordinario . La superficie superior suele ser plana. Las propiedades inusuales de la parte superior están dadas por una ligera rotación (en el plano horizontal) del eje de simetría de la masa en relación con el eje de simetría de la superficie de apoyo elipsoide. Esta rotación se logra inclinando la superficie del plano superior o agregando una masa desplazada. En rotación, la parte superior preferirá la dirección en la que se desplaza el eje de simetría de la masa [2] .

Investigación sobre la física del fenómeno

El primer informe científico sobre las propiedades de la piedra celta apareció a finales del siglo XIX [3] . Ya en el siglo XX, numerosos experimentos realizados con la piedra fueron descritos en detalle en la literatura popular, por ejemplo, en el libro del homónimo del autor del primer mensaje, J. Walker [4] . Varios científicos rusos [5] [6] hicieron una contribución bien conocida , entre los cuales el estudio más completo del movimiento de la piedra celta fue realizado por V. F. Zhuravlev y D. M. Klimov [7] . Los trabajos realizados antes de ellos se basaron principalmente en suposiciones simplificadoras y se limitaron al estudio de la estabilidad local de las rotaciones en estado estacionario.

Una característica de la estructura mecánica del celt son las diferentes direcciones del eje central mínimo de inercia y el eje geométrico longitudinal [8] .

Explicaciones erróneas de la física del fenómeno

Variedades

Hay piedras celtas, cuya naturaleza de rotación (a primera vista) es aún menos posible: si la desenrollas en cualquier dirección, gira por un tiempo, luego se detiene (balanceándose fuertemente), gira en la otra dirección y luego , al final, cambia la dirección de rotación nuevamente a la original. Por el momento (abril de 2011) no existe una teoría que dé una respuesta completa a la pregunta de cuál puede o no ser la naturaleza de la rotación de la piedra celta en el caso de movimiento sobre un plano con deslizamiento parcial.

Véase también

Notas

  1. Vídeos de MSRI. Concepto matemático del Chiralback (17 de abril de 2015). Recuperado: 4 de mayo de 2019.
  2. Video "Explicación de The Celt or Rattleback" en TeacherTube  ( consultado  el 22 de mayo de 2011)
  3. Walker GT sobre una curiosa propiedad dinámica de los celtas // Proc. Cambridge Phil. soc. 1895 vol. 8, punto 5. Pág. 305-306.
  4. Walker J. The Mysterious "Rattleback": Una piedra que gira en una dirección y luego invierte // Sci. amer 1979 vol. 241, ‹ 4. Pág. 144-149.
  5. Neimark Yu. I., Fufaen N. A. Dinámica de sistemas no holonómicos . M.: Nauka, 1967. 519 págs.
  6. Markeev A.P. Dinámica de un cuerpo en contacto con una superficie sólida. M.: Nauka, 1992. 335 p.
  7. V. F. Zhuravlev, D. M. Klimov Movimiento global de la piedra celta // Izv. CORRIÓ. MTT. 2008. Nº 3. S. 8-16.
  8. Daminov, 2019 .

Literatura