Карусель: когда шарик слетает
Диск раскручивается, три шарика лежат на разном расстоянии от центра. Какой слетит первым? Опыт про вращение и трение для детей 9+.
3D
Возраст 9+10 мин
ВращениеТрение3D-сцена
Загрузка симуляции…
Вращайте сцену мышью, колесом меняйте масштаб. Нажмите «Запустить».
Что показывает опыт
Мотор постепенно раскручивает диск. Шарик у края должен двигаться по большему кругу и быстрее — трения перестаёт хватать, и он слетает первым.
Как провести
- Нажмите «Запустить» и следите за шариками.
- Измените трение диска — шарики слетят раньше или позже?
- Поставьте шарик в центр: останется ли он на месте?
Вопросы для обсуждения
- Почему в карусели хочется «вылететь» наружу?
- Что удерживает шарик на диске?
Объяснение
Чтобы двигаться по окружности, телу нужна центростремительная сила F = m·ω²·r. Её даёт трение. Она растёт с радиусом, поэтому у края трения хватает до меньшей скорости вращения: μ·m·g = m·ω²·r → ω = √(μg/r).
Повторите дома
Положите монеты на разном расстоянии от центра проигрывателя или крутящегося стула и раскручивайте.
Что изменить в редакторе
- Поменяйте скорость мотора.