Волчок
Волчок волчок просто , или , — игрушка с приземистым корпусом и острым концом внизу, предназначенная для вращения вокруг своей вертикальной оси , балансируя на кончике за счет гироскопического эффекта .
Придя в движение, волчок обычно раскачивается в течение нескольких секунд, некоторое время вращается в вертикальном положении, затем снова начинает раскачиваться с возрастающей амплитудой по мере потери энергии и, наконец, опрокидывается и перекатывается на бок.
Вершины существуют во многих вариантах и из разных материалов, в основном из дерева , металла и пластика , часто с металлическим наконечником. Их можно привести в движение, повернув ручку пальцами, потянув за веревку, намотанную на тело, или с помощью встроенного шнека (спирального плунжера).
Такие игрушки использовались с древности в одиночных или соревновательных играх , где каждый игрок старается как можно дольше удержать волчок или достичь какой-то другой цели. Некоторые волчки имеют граненые корпуса с символами или надписями и используются как игральные кости, чтобы привнести случайность в игры или для гадания и ритуальных целей.
Повсеместное распространение волчков приводит к тому, что игрушка используется для обозначения многих живых существ, таких как Cyclosa turbinata , название которой происходит от латинских корней, обозначающих волчок.
История
[ редактировать ]
Происхождение
[ редактировать ]Волчки возникли независимо в различных культурах мира и считаются одними из старейших известных игрушек, обнаруженных археологами. Их раскопали на всех континентах, кроме Антарктиды. Например, в Китае были найдены столешницы, датируемые примерно 1250 годом до нашей эры, а в гробнице Тутанхамона была обнаружена резная деревянная столешница, датируемая примерно 2000 годом до нашей эры. [1] [2] волчки использовались как В Древнем Риме игрушки . [3]
Помимо игрушек, волчки исторически использовались для азартных игр и предсказаний . В некоторых ролевых играх волчки используются для улучшения игральных костей при получении случайных результатов; в этом случае его называют прядильщиком.
Гулд упоминает клена семена , кельтов (что приводит к появлению гремучих костей ), огненное сверло , веретено и гончарный круг как возможных предшественников вершины, которая, как он предполагает, была изобретена или обнаружена несколько раз в разных местах. [2]
Цветные демонстрации с топами
[ редактировать ]Верх можно использовать для демонстрации визуальных свойств, как, например, у Джеймса Дэвида Форбса и Джеймса Клерка Максвелла на диске Максвелла (см. Цветовой треугольник ). Быстро вращая волчок, Forbes создал иллюзию единого цвета, представляющего собой смесь основных цветов: [4]
[Эксперименты профессора Дж. Д. Форбса, свидетелем которых я был в 1849 году… [установили], что синий и желтый дают не зеленый, а розоватый оттенок, когда ни один из них не преобладает в сочетании… [и] результатом смешивания желтого и синего был , полагаю, ранее не известно.
- Джеймс Клерк Максвелл, Эксперименты с цветом, как он воспринимается глазом, с замечаниями о дальтонизме (1855 г.), Труды Королевского общества Эдинбурга.
Максвелл пошел еще дальше, применив круглую шкалу по ободу для измерения соотношения основных цветов, выбрав киноварь , изумруд и ультрамарин . [5]
Методы прядения
[ редактировать ]Вращение пальцев
[ редактировать ]Верхушки меньшего размера имеют короткую ножку и приводятся в движение путем вращения ее пальцами. вращаться канцелярскую кнопку Таким же образом можно заставить на кончике.
Струны и кнуты
[ редактировать ]
Типичная модель размером с кулак, традиционно изготовленная из дерева с тупым железным наконечником, предназначена для приведения в движение быстрым натягиванием веревки или веревки, туго намотанной вокруг тела. Веревку лучше всего наматывать, начиная с кончика и продвигаясь вверх вдоль расширяющегося тела, чтобы натяжение веревки оставалось примерно постоянным, в то время как угловая скорость вершины увеличивалась.
Эти вершины можно бросить вперед, крепко взявшись за конец веревки и потянув ее назад. волчка вперед Импульс способствует натяжению струны и, следовательно, конечной скорости вращения.
В некоторых стилях метания веревка переворачивается вверх ногами, но первая петля веревки наматывается на короткую «голову». Затем внезапный рывок за головку, когда веревка заканчивает разматываться, приводит к тому, что волчок переворачивается и приземляется на кончик.
Альтернативно, волчки этого класса можно запускать вручную, но затем ускорять и поддерживать движение, многократно ударяя по ним небольшим кнутом .
шнеки
[ редактировать ]Некоторые более крупные модели приводятся в движение с помощью встроенного металлического шнека (спирального плунжера). В этих моделях верхняя часть может быть заключена в полую металлическую оболочку с той же осью, но отделена от нее; так что игрушка может казаться неподвижной, но «волшебно» сбалансированной на кончике.
Магнитные поля
[ редактировать ]Некоторые современные волчки постоянно находятся в движении за счет вращения магнитных полей специальной пластины заземления.
Известные типы
[ редактировать ]
Гулд делит волчки на шесть основных типов: твирлер, волчок с поддержкой, волчок, кнут-топ, зуммер и йо-йо . [6]
- Конкурирующие топы
- Игровые и другие топы
- Дрейдл , традиционно играемый во время праздника Ханука еврейского .
- Латту , волчок, используемый в Индии и Бангладеш .
- Левитирующий верх
- Перинола , шестигранный волчок, очень похожий на дрейдла, который используется для аналогичной игры в Латинской Америке. [7]
- Rattleback , или кельт, волчок, меняющий направление вращения.
- трезвенник
- Совет топ
- Тромпо , или «Вершина для битья».
- Виззер
Современные волчки имеют несколько сложных усовершенствований, таких как шарикоподшипники из рубина или твердой керамики , такой как карбид вольфрама , которые уменьшают трение о поверхность земли. Функциональные художественные столешницы стали предметами коллекционирования, созданными с использованием различных методов обработки металла, стекла и дерева.
Физика
[ редактировать ]
Движение волчка описывается уравнениями динамики твердого тела , в частности теорией вращения твердых тел .
Из-за малой площади контакта вершины с подстилающей поверхностью и большой вращательной инерции его тела волчок, запущенный на твердой поверхности, обычно будет вращаться в течение десятков секунд и более даже без дополнительных затрат энергии.
Обычно верхняя часть сначала будет раскачиваться, пока трение и крутящий момент между вершиной и нижней поверхностью не заставят ее вращаться с устойчивой и вертикальной осью. Вопреки тому, что иногда предполагается, многолетние научные исследования (и простые эксперименты, которые может воспроизвести любой) показывают, что уменьшение трения увеличивает время, необходимое для достижения этого стабильного состояния (если только волчок не настолько разбалансирован, что падает, не дойдя до него). [8] После вращения в вертикальном положении (в так называемом положении «сна») в течение длительного периода угловой момент будет постепенно уменьшаться (в основном из-за трения), что приводит к все возрастающей прецессии , в конечном итоге заставляя волчок опрокидываться и катиться на некоторое расстояние. сторона. В период «сна» и только в нем, при условии, что он когда-либо достигается, меньшее трение означает более длительное время «сна» (отсюда распространенная ошибка, заключающаяся в том, что меньшее трение означает более длительное общее время вращения).
Общее время вращения волчка обычно увеличивается за счет увеличения момента инерции и понижения центра тяжести . [8] Однако эти переменные ограничены необходимостью не допускать касания тела земли.
Асимметричные топы практически любой формы также могут быть созданы и спроектированы для баланса. [9]
Соревнования
[ редактировать ]Существует множество официальных соревнований по топспиннингу как виду спорта, например, национальные чемпионаты США и чемпионаты мира. Во время пандемии COVID-19 конкурсы часто проводились онлайн, участники присылали видео. [10]
В популярной культуре
[ редактировать ]История Джин Шепард «Скат Фаркас и убийственная Мэрайя» вращается вокруг вымышленного американского города Хохман, штат Индиана, времен Великой депрессии. Хулигану и названному в названии волчку бросают вызов главный герой Шепарда Ральф и так называемый «цыганский волчок», похожий по дизайну на Мэрайю по имени Вольф. [11]
«Вершина» рассказ богемного Франца писателя — Кафки . [12]
Рок-группа The Cure выпустила альбом The Top в 1984 году, названный и, по крайней мере частично, вдохновленный одноименной игрушкой. В альбом входит заглавный трек, в котором в начале песни слышен звук волчка.
Верх является центральным элементом и метафизическим символом в фильме « Начало » (2010) режиссера Кристофера Нолана с Леонардо Ди Каприо в главной роли . В последнем кадре камера движется над волчком как раз перед тем, как кажется, что он колеблется. [13]
В 2022 году волчок в армянском стиле с песней «Spin the Magic» был выбран в качестве темы и основного мотива 20-го детского конкурса песни «Евровидение » , который пройдет в Ереване , Армения . [14]
См. также
[ редактировать ]- Крестьянская рулетка
- Бейблейд
- Дьявол
- Непоседа спиннер
- Ну и дела, чушь
- ФореверСпин
- Вершины Лагранжа, Эйлера и Ковалевской
- Валеты раскручиваются как волчки на одной из своих точек или используются для игры в костяшки .
- Йо-йо
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кромвель, Сара (24 июня 2022 г.). «Летние развлечения: сделайте волчок» . Музей антропологии Тимоти С. Я. Лама . Проверено 1 мая 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Гулд, Д.В. (1973). Верх . Нью-Йорк: Кларксон Поттер. стр. 20–24. ISBN 0-517-50416-2 .
- ^ Теймс, Ричард; Уильямс, Брайан (2003). Древнеримские дети . Замковый класс. п. 24. ISBN 978-1-4034-0518-0 .
- ^ Харман, Питер Майкл (1998). Естественная философия Джеймса Клерка Максвелла . Издательство Кембриджского университета . ISBN 0-521-00585-Х .
- ^ Максвелл, Джеймс Клерк (2003). Научные статьи Джеймса Клерка Максвелла . Дуврские публикации . ISBN 0-486-49560-4 .
- ^ Гулд, Д.В. (1973). Верх . Нью-Йорк: Кларксон Поттер. п. 32. ISBN 0-517-50416-2 .
- ^ Национальная ассоциация отдыха (1965). Отдых . п. 92. Архивировано из оригинала 13 ноября 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Крэбтри, Х. (1909). Элементарное рассмотрение теории волчков и гироскопического движения . Лондон: Лонгман, Грин и C. ISBN 9781418179892 .
- ^ Бэхер, Мориц; Уайтинг, Эмили; Бикель, Бернд; Соркин-Хорнунг, Ольга (10–14 августа 2014 г.). «Spin-It: оптимизация момента инерции вращающихся объектов» (PDF) . Конференция ACM по компьютерной графике и интерактивным технологиям (SIGGRAPH), 2014 г. Архивировано из оригинала (PDF) 10 августа 2014 года . Проверено 15 августа 2014 г.
- ^ «ITSA – Международная ассоциация топ-спиннеров» . Проверено 23 апреля 2023 г.
- ^ Шепард, Джин (1976). «Скат Фаркас и убийственная Мэрайя» в « Ночи золотых воспоминаний и других катастроф» Ванды Хики . Нью-Йорк: Doubleday Dolphin Books. ISBN 0-385-11632-2
- ^ Кафка, Франц. Полные истории . Нью-Йорк : Schocken Books , 1995.
- ^ «Объяснение начальной концовки: почему не имеет значения, если волчок упадет» . Слэш фильм . 13 января 2022 г.
- ^ « Spin The Magic» объявлена темой Детского Евровидения 2022» . Junioreurovision.tv . 26 сентября 2022 г. Проверено 26 сентября 2022 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]
- Гринлер, Роберт. «В погоне за радугой - Повторения в жизни ученого». Издательство Elton-Wolf Publishing, 2000. Лучшие спиннеры из Кота-Бару, Малайзия.
- Перри Дж. «Волчки». Лондонское общество распространения христианских знаний, 1870 г. Перепечатано электронной книгой Project Gutemberg, 2010 г.
- Форум, на котором обсуждаются все, что связано с искусством топ-спиннинга: iTopSpin.com.
- . . 1914.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
