Положите пасхальное яйцо на стол и дайте ему вращение, и Вы заметите что-то странное: яйцо будет медленно повышаться на свой конец, по-видимому бросая вызов напряжению силы тяжести. Теперь, в конце концов, исследователи описали математику позади этого парадоксального поведения.Обычно, быстро прядущий объект сохранит свое направление вращения – причина, которую стремительный велосипед не сваливает.
Но в случае яйца вкрутую, трение между яйцом и столом изменяет направление этого углового момента, говорит Кит Моффэтт Ecole Normale Superieure в Париже, проанализировавшего движение вращения яиц с Yutaka Shimomura, Университета Кэйо в Йокогаме, Япония.Несмотря на то, что яйцо начинает прясть горизонтально, это положение не стабильно, таким образом, любая крошечная нерегулярность в яичной скорлупе или столе наклонит яйцо немного. Это начинает возрастающий цикл: изменение наклоненного вращения заставляет яйцо надеть стол, создавая фрикционную силу, выдвигающую конец вверх.
Это в свою очередь заставляет яйцо скользить больше, поднимая фрикционный толчок. В конечном счете это трение пихает яйцо полностью к вертикальному положению.
В выпуске 28 марта Природы Moffatt и Shimomura представляют серию уравнений, описывающих подъем яйца.Однако предостережения Моффэтта в те пасхальные выходные экспериментаторы не вытащат то же повышение из сырого яйца. Причина, он объясняет, является этим, когда яйцо прядет, желток и белая задержка позади, постепенно абсорбирующая энергия и замедление вращения. Остающейся скорости недостаточно для создания сильных фрикционных сил, выдвигающих яйцо вертикально, таким образом, яйцо просто замедляется и останавливается.
ЛИМЕРИКПоложите яйцо вкрутую на стол,
И прядите его с такой скоростью, как Вы в состоянии;Это повысится на один конец
С векторной смесьюИз прецессии и вращения это довольно стабильно.
– Кит Моффэтт«Их анализ является очень хорошим вычислением», говорит Берни Никель, физик в университете Гелфа в Канаде. «Это – самый простой подход, который я мог вообразить, и ответ выходит почти немедленно из анализа».