#физика
#тюф

В прошлом годуголландский физик Лео Маас описал замечательное устройство, о котором мы вам сегодня и расскажем.

Конструкция его очень проста: на двух консолях вплотную установлены два валика — прижимной и ведущий, который приводится во вращение электромотором с редуктором. Включаем питание, и валики начали медленно вращаться. А теперь вставим между ними тонкий диск, и сначала он идёт вертикально вверх, но когда центр тяжести диска поднимается достаточно высоко, он опрокидывается и переходит в режим незатухающих колебаний с переменной амплитудой и частотой. Получился своеобразный физический маятник, точка подвеса которого то и дело меняет своё положение. Увеличим скорость вращения валиков, и теперь диск раскачивается всё сильнее, точка подвеса смещается к краю диска, и вот он не удержался и вылетел из установки в сторону!

Для качественного объяснения поведения диска полезно сравнить две скорости — скорость вращения валиков и характерную скорость, которую приобретает диск, падая с высоты своего радиуса. Когда валики вращаются быстро, диск поднимается вверх, не успевая опрокинуться набок, и вылетает из установки. А если валики вращаются очень медленно, диск успевает завалиться и покачаться, но на следующем подъёме его движение не воспроизводится в точности — всё зависит от того, на каком расстоянии от точки касания валиков проходит центр диска. В результате его движение выглядит странным и хаотическим.

Можно менять не только скорость вращения валиков, но и ещё один параметр — силу, с которой валики прижимаются друг к другу. С увеличением прижима сила трения диска овалики тоже растёт, и теперь колебания затухают быстрее.Меняя эти два параметра, можно получить множество различных режимов движения.

Мы составили систему из трёх дифференциальных уравнений, описывающих движение диска, и численно проинтегрировали её в программе «Живая физика» для некоторых значений параметров, а полученные результаты вы увидите в нашем новом ролике «Дисковый маятник — от порядка к хаосу».

Смотрите, экспериментируйте и размышляйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Дисковый маятник: от порядка к хаосу» на удобной для вас платформе.

[Поддержите нас]