Ученый создает удивительные башни из мячей без капли клея: магия физики
Обсудить 0
Профессор Андрия Рогава из Тбилиси возвел в своем кабинете причудливую башню и доказал, что одной лишь силы трения и правильной балансировки достаточно, чтобы создавать устойчивые вертикальные структуры. Сам себя профессор называет «увлеченным теннисистом» и в интервью Physics World признался, что «скопил у себя в кабинете 20 использованных теннисных мячей и решил попробовать построить из них несколько пирамид».
Первая пирамида состояла из четырех уровней: треугольное основание из 10 мячей, затем 6, затем 3 и наконец один-единственный шарик на вершине. После этого ученый начал экспериментировать с конструкцией. «Когда я аккуратно удалил три угловых шарика из нижнего слоя и убрал самый верхний шарик, то получил красивую симметричную структуру из 16 шариков, с тремя треугольными и тремя шестиугольными сторонами», объясняет профессор Рогава.
Несмотря на кажущуюся нестабильность, нависающие над нижним слоем шарики оставались на своем месте и не падали на стол. Ученый пояснил, что они удерживаются потому, что верхний слой давит на них и на два смежных шарика нижнего слоя. В результате, силы компенсируют и уравновешивают друг друга. Крутящий момент также сбалансирован за счет достаточного трения между мячами (благодаря их войлочному покрытию), что обеспечивает равновесие всей конструкции.
Сам факт того, что такая необычная структура оказалась стабильна, побудил физика экспериментировать дальше. Он воссоздал изначальную пирамиду из 20 мячей и убрал все три угловых из самого нижнего слоя. В результате выяснилось, что пока на вершине оставался один-единственный мячик, можно было осторожно удалить три угловых и со второго слоя. В результате получилась еще одна странная конструкция, по форме напоминающая елку из 14 элементом. Ключ ко всему — тот самый верхний мяч, который удерживает все остальные мячи в устойчивой конфигурации. «Трение в данном случае играет ключевую роль, поскольку без него не было бы баланса крутящего момента, и все шары просто раскатились бы», поясняет профессор Рогава.
Но и это еще не все. После постройки базовой башни ее можно надстраивать вверх, каждый раз добавляя к ней больше трех шаров —, но это требует определенных ухищрений. «Чтобы создать семиэтажную конструкцию из 19 шаров, мне понадобились специальные леса в виде коробок из-под теннисных мячей, и снять их стало возможно лишь по окончанию всего процесса», рассказал физик. Он уверяет, что сейчас рекорд — внушительная пирамида из 46 шаров, которые удерживаются на одном месте лишь благодаря законам физики.
Обсудить 0
