Шары Ньютона – отличный сувенир для снятия стресса
По данным опроса World Health Organisation (Всемирной организации здравоохранения), практически каждый четвертый офисный работник имеет не менее четырех признаков депрессии. По-настоящему увлечены работой только 14% и всего лишь 12% выделяются своим оптимистическим настроем. Поэтому всем нам нужно почаще расслабляться. Помнить о необходимости отдыха на работе помогают различные антистрессы. Наиболее популярный из них – это маятник «шары Ньютона».
Преимущества антистресса
Снимать нервное напряжение на рабочем месте можно по-разному. Кто-то выбегает через каждые полчаса на перекур, кто-то часто пьет чай или кофе, а кто-то организует свое место по правилам фен-шуй и ставит на столе шары Ньютона. Сувенир этот не только позволяет отстраниться от того, что попросту невозможно контролировать, но и отлично украшает рабочее место, создавая атмосферу гармонии и порядка. Если разместить его на углу стола, то он будет являться своеобразным напоминанием о необходимости периодического отключения сознания от ежедневной рутины, а также помогать при медитации.
Что представляют собой шары Ньютона и кто их изобрел?
Данный антистресс представляет собой небольшую настольную кинетическую скульптуру в виде подставки с двумя металлическими опорами, на которых подвешено пять металлических шариков. Шары Ньютона демонстрируют и напоминают о великом законе сохранения энергии, философские предпосылки к открытию которого были заложены еще античными мудрецами. Изобрел этот сувенир не кто иной, как английский скульптур Саймон Преббл. Однажды в 1967 году, проводя опыты в своей мастерской, он вспомнил о законах Ньютона и решил создать очень необычную, эффектную и яркую модель, которая бы иллюстрировала принцип сохранения энергии и вместе с тем снимала бы усталость и стресс во время работы, тем самым способствуя душевному спокойствию человека.
Как действуют шары Ньютона?
Для того чтобы увидеть, как этот сувенир работает, достаточно взять один из крайних шариков, отвести его в сторону, а затем отпустить. После того как он ударится об своего соседа, с противоположной стороны произойдет зеркальное отображение данного движения, причем в том же ритме и с той же скоростью. Шарики посередине остаются неподвижными, а крайние будут колебаться до тех пор, пока силы упругости и трения не приведут к медленной остановке движения. Ритмичность движения и звуков как раз и создает эффект расслабления и стимулирует медитацию человека. Как долго будут двигаться шары Ньютона? Продолжительность работы такого оригинального подарка напрямую зависит от веса и размера шариков: чем больше их диаметр и чем они тяжелее, тем дольше будет длиться данный процесс, и наоборот.
В наше время, когда события в жизни происходят с сумасшедшей быстротой, шары Ньютона — это реальный способ отвлечься на время от суеты и окунуться в счастье беззаботности и покоя! Медитативное постукивание завораживающих взор шаров поможет не только сконцентрироваться на важной идее, но и просто расслабиться после какого-то напряженного дела на работе. Дополнительным их плюсом является то, что они не надоедают. Со временем этот сувенир остановится сам собой, а настроение незаметно изменится в лучшую сторону.
Источник
Почему не работает маятник ньютона
Побывав летом в «Парке научных развлечений» г. Перми меня заинтересовала работа механизма «Вечный двигатель» и мне захотелось узнать принцип его работы.
Двигатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу. Например, водяное колесо, или ветреная мельница — это простейшие виды двигателя. То есть, чтобы привести в работу мельницу, ветер дует на лопасти мельницы, приводя в движение жернова. Но как только ветер прекращается, лопасти останавливаются. А значит и работа двигателя останавливается. [1]
Вечный двигатель (лат. PERPETUUM MOBILE ) – воображаемое неограниченно долго работающее устройство без затрат топлива, получающее большее количество энергии, чем истрачено при его запуске.
В настоящее время ученые считают, что согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Однако идея вечного двигателя настолько привлекательна, что попытки его создать не прекращаются.[1]
Так почему же при наличии большого количества моделей вечный двигатель не работает без остановки? Постараемся в этом разобраться.
Цель работы: выявить принципы работы вечного двигателя.
Изучить литературу и интернет источники о вечном двигателе.
Провести испытание работы модели вечного двигателя, его прототипов и выявить время их работы.
Перечислить причины почему ни одна его модель до сих пор не работает.
Гипотеза: мы предполагаем, что среди всех моделей есть такие механизмы, которые в будущем при устранении некоторых воздействующих на них сил смогут работать.
Причины для изучения проблемы: заинтересованность особенностями работы вечного двигателя.
Практическая значимость работы: изучение данной проблемы позволило мне ознакомиться с техническими характеристиками вечного двигателя и основными законами физики, связанными с работой вечного двигателя.
Анализ прочитанной литературы;
Глава 1. Основные модели вечного двигателя.
С древности люди пытались создать нечто, работающее само по себе, безо всяких воздействий извне. Позже этому устройству дали определение Perpetuum Mobile или Вечный двигатель. Многие знаменитые ученые разных времен безуспешно пытались его создать, включая и великого Леонардо да Винчи. Он потратил несколько лет на создание вечного двигателя, используя как уже открытые модели, так и пытаясь создать что-то новое. В конце концов, разобравшись, почему же ничего не работает, он первым сформулировал заключение о невозможности создания подобного механизма. Однако изобретателей его формулировка не убедила, и они до сих пор пытаются создать невозможное. [ 2]
В настоящее время родиной вечных двигателей считается Индия. Так, Бхаскара в своем стихотворении, датируемом примерно 1150 г., описывает колесо с прикрепленными по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип его действия был основан на различии перемещающейся тяжести внутри сосудов.
Когда вращалось колесо, ртуть перетекала из одного конца ёмкости в другой, заставляя колесо совершить очередной оборот и должно само по себе вращаться бесконечно. Но двигатель в итоге останавливался, так как здесь срабатывает закон физики, который был позже открыт.
Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся ко времени развития механики в 13-14 веках. Среди рисунков знаменитого Леонардо да Винчи была найдена гравюра с чертежом подобной машины. [https://ru.wikipedia.org/wiki Веч ]
К 16-17 векам идея вечного двигателя получила особо широкое распространение. «Эпидемия» создания вечного двигателя разразилась в Англии и во Франции в середине 17 века. В 1678г. во Франции даже издавался научный журнал, в котором систематически публиковалась информация о вечных двигателях. Создавали такие двигатели не для собственного удовольствия, а в надежде на применение. В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания. И даже после этого создание их не прекратилось. В течение 150 последующих лет патентные ведомства стран Европы и США выдали на подобные механизмы около тысячи патентов. На сегодняшний день существуют тысячи проектов вечного двигателя. Все они, разумеется, по разным причинам, не работают так как хотелось бы.
Наиболее часто встречающейся моделью является колесо с различными спицами, зубьями или просто с грузами внутри.
По идее перемещение различных тяжестей внутри колеса должно обеспечивать его вращение. Однако, колесо, даже если и вращается какое-то время, затем всегда останавливается. Причина проста — закон всемирного тяготения или, проще говоря, сила тяжести. Любой предмет вниз будет двигаться быстрее чем вверх. Рано или поздно это и остановит вращение.
Для преодоления этого закона необходимо все движущиеся детали вечного двигателя располагать строго горизонтально. Тогда сила тяжести, при их движении, будет оказывать одинаковое воздействие на все детали в любом их положении. [https://ru.wikipedia.org/wiki Веч ]
Похожая проблема возникает в проектах вечного двигателя, основанных на силе магнита. Изобретатели, как правило не учитывают, что сила магнитного притяжения будет уравновешиваться силой тяжести. [ 6]
Шарик, поднявшись вверх по желобу, не сможет свободно спуститься. Магнит будет его тормозить. В результате у шарика не хватит энергии повторить подъем.
Следующая модель работает на основе закона Архимеда. Вода, поднимаясь по винту Архимеда в верхней точке переливается последовательно в чаши при этом вращая лопасти водяных колес, которые вращают Архимедов винт, который поднимает воду и так по кругу до бесконечности.
Эта модель действительно могла бы работать если бы не сила трения, возникающая при вращении винта, которая в конечном итоге его и остановит.
Если когда-нибудь наши ученые создадут вещество, которое сможет устранить полностью силу трения….тогда целый ряд моделей вечного двигателя окажутся реально работающими и ученым придется пересмотреть закон сохранения энергии. [https://ru.wikipedia.org/wiki Веч ]
Глава 2. Современные прототипы вечных двигателей.
В настоящее время мы тоже можем наблюдать механизмы основанные на идее работы вечного двигателя. Это декоративные конструкции, работающие по принципу маятника. Они имеются в продаже, мы можем их приобрести и испытать. Одни механизмы вращаются вокруг оси. Другие работают за счет постоянного смещения движущихся деталей.
В «Парке научных развлечений» мы смогли понаблюдать за работой следующих механизмов.
Потянув крайний правый шарик, мы наблюдаем странную картину: средние шарики остаются неподвижными и лишь крайний слева взмывает вверх и возвращает толчок кой же силы снова правому шару. На самом деле, если присмотреться средние шарики чуть заметно «вздрагивают», то есть то же совершают действие, успевая передать импульс соседнему шарику и остановиться. Последний шарик, не имея перед собой «препятствия», свободно движется, поднимаясь на высоту, затем возвращается, и все повторяется в обратном направлении.
Чтобы маятник начал двигаться, необходимо намотать на ось ленты, на которых держится колесо. Отпустив колесо, ленты будут то разматываться, то
обратно заматываться на ось. Колесо будет то опускаться, то подниматься, но скоро остановится из-за того, что в системе присутствует сила трения и земное притяжение. В окружающем мире маятник можно увидеть в виде игрушки йо-йо, прародителем которой является маятник Максвелла.
Шарики подвешены на оси на нити разной длины. Приводится в движение рычагом, который сначала выравнивает положение всех шаров, а затем приводит их в движение. Почему движения маятника на синхронны? Дело в том, что частота колебаний маятника зависит от длины подвеса. Чем длиннее подвес, тем меньше частота. Частота подобрана так, что через некоторое время после синхронного запуска мы увидим модель «бегущей волны». Потом эта «бегущая волна» пропадает, и мы можем наблюдать «стоячую волну».
Приводится в движении при помощи ручки, которую необходимо прокрутить по часовой или против часовой стрелке. Через некоторое время он начинает двигаться хаотично. Его части взаимно влияют друг на друга, и энергия может перераспределяться между ними абсолютно непредсказуемо и уникально. Одна из них может остановиться, а другая в это же время начать вращаться. Движения данного маятника – наглядный пример хаотических процессов, который нельзя (или очень сложно) описать математически.
П о идее древних инженеров, продумавших данный механизм, это колесо должно крутиться вечно. В основе задумки лежит правило рычага. Одна из его формулировок: для уравновешивания груза на длинном рычаге требуется больше усилия, чем для уравновешивания груза на коротком. Проверить утверждение просто. Попробуйте удержать сумку (или предмет потяжелее) на вытянутой руке. Затем прижмите руку ближе к груди. Чувствуете разницу? На вытянутой руке труднее удержать, так как рука — это как бы рычаг. Прижав руку к груди, мы утрачиваем рычаг, поэтому и удержать проще. Так думали и создатели двигателя. Более длинные рычаги должны перевешивать. При повороте будут подключаться новые шарниры – рычаги, откидываясь под действием своей тяжести. В идеале это должно продолжаться вечно. Причина, по которой данный двигатель не работает вечно проста. Да, рычаги справа – длиннее. Но слева грузиков-рычагов больше, чем справа. Их количество компенсирует действие длинных рычагов. И еще, при вращении, работает сила трения. Именно поэтому колесо не будет вращаться вечно.
Глава 3. Практическая часть.
Анкетирование. (приложение 1)
Цель: Выявление информированности учащихся 3-х классов о возможности создания вечного двигателя.
В анкетировании приняли участие 21 ученик 3 Б класса МАОУ «СОШ № 25».
Источник
Принцип работы Маятника Ньютона
Эта статья была обновлена 28 2021,
Колыбель Ньютона – один из самых известных во всём мире атрибутов, которые можно встретить практически в каждом офисе или доме. Когда смотришь на шары Маятника Ньютона, которые тихо стуча, покачиваются из стороны в сторону, невольно приходит некое успокоение, умиротворение. Но почему так происходит? Что заставляет маленькие сферы двигаться таким особенным способом? В ответе переплетены как сложные законы физики, так и простые составляющие жизни, с которыми мы сталкиваемся каждый день.
Движущая сила
Маятник Ньютона стал популярен с конца 60-х годов 20-го столетия. То есть, с момента его изобретения. Создателем данного устройства является Саймон Преббл. Актёр по профессии, он создал конструкцию, которая, придя в действие, оказывает положительное влияние на нервную систему человека, способна успокоить его. Колыбель Ньютона (одно из многих имён) была названа в честь Исаака Ньютона совершенно не случайно. В основе работы маятника лежит закон, некогда открывшийся именно великому учёному – закон о сохранении энергии. Проще всего показать его работу на примере действия устройства.
Маятник представляет собой конструкцию, которую составляют подставка, нити (зачастую леска) и шарики. Пять шаров небольшого размера крепятся на нить с двух сторон и закрепляются на верху подставки. Таким образом, создаётся идеально ровная линия сфер в воздухе.
Как работает маятник:
· Запустить работу очень просто – с одной стороны поднять шарик на определённую высоту и отпустить, позволяя свободно ударяться о висящий рядом шарик.
· Импульс, энергия, образовавшаяся в первом шаре, не теряется, она передаётся из одного шара к другому и достигает последнего в ряду.
· Последний шар, получив импульс, отталкивается и поднимается в воздух на ту же высоту, на которую был поднят первый шар и ударяется о соседний.
· Таким образом, действие повторяется заново, но уже без дополнительной помощи со стороны. Крайние шары Маятника Ньютона движутся, словно в зеркальном отображении. При этом средние остаются неподвижными.
Работа конструкции не может длиться вечно – этому не способствуют условия (влияние силы трения) и сферы со временем начинают сокращать скорость, останавливаясь. Если выбрать сферы тяжелее и толще, то движение продлиться дольше и наоборот.
За что ценят Маятник Ньютона
Маятник Ньютона можно увидеть в кабинете психолога, банковского работника, врача, дома или в офисе, на столе в гостиной у друзей. Стереотип, что маятник должен стоять лишь у офисных работников давно исчез. Многие приобретают данное устройство для себя или в подарок.
Ценят Колыбель Ньютона за его положительное влияние на состояние человека. Мерное постукивание сфер и их движение способны отвлечь человека от тяжёлого рабочего дня, снять напряжение, помогает при концентрации и релаксации. Некоторые утверждают, что маятник способствует появлению хорошего настроения, появлению новых идей и очистке разума от нежелательных мыслей.
Источник
