top of page

תנע זוויתי VS חיכוך

איך פועל הסביבון?



הסביבון הוא שם כללי לתיאור צעצועים הסובבים על צירם. קיימים סוגים רבים של סביבונים המופעלים בצורות שונות- אם באמצעות האצבעות, במשיכה של חוט, בשילוב מנגנון הפעלה מכאני או אפילו במכות שוט או בנשיפה של אויר. המשותף לכל הסביבונים הוא כי לאחר הפעלתם הראשונית הם כאמור מסתובבים על צירם בניצב למישור עליו הם מסתובבים וממשיכים לעמוד כך עד לעצירתם.


סביבונים שונים סובבים על צירם | צילום: שלומי איגר


אז איך בעצם עובד הסביבון?


אז איך בעצם עובד הסביבון? לסביבון יש מבנה סטנדרטי יחסית. יש לו את החלק המרכזי שיכול להיות עגול או בעל צורה גאומטרית אחרת, בבסיסו יש לו רגל עם שפיץ בקצה (עליה הוא יסתובב) ובחלק העליון יש ידית קטנה שבעזרתה נותנים לסביבון תנופה ומסובבים אותו. גם הרגל בבסיס וגם הידית הקטנה ממוקמים במרכז הגוף המרכזי. וברגע שנותנים דחיפה ראשונית לסביבון, אם עשינו את זה כמו שצריך, הוא ימשיך להסתובב במקום. אבל למה?

התשובה היא מן הסתם פיזיקה. ובאופן מפתיע הפיזיקה של הסביבון התמים והפשוט היא די מסובכת אז ננסה לפשט את הדברים. כשלוקחים סביבון ומנסים להעמיד אותו על קצהו, הוא יפול, בגלל כח הכבידה, כשמסובבים את הסביבון כוח הכבידה עדיין נמצא שם, ועדיין משפיע על הסביבון אבל תנועת הסיבוב שלו, שבפיזיקלית נקרא לה התנע הזוויתי שלו שומרת עליו יציב. ויש שם עוד כוח שמנסה להכניע את הסביבון שלנו וזה החיכוך עם הרצפה. ככל שהזמן חולף והסביבון ממשיך להסתובב, כוח החיכוך עם המשטח מאט את הסביבון עד שהשפעת כוח הכבידה מתגברת על השפעת כוח הסיבוב והסביבון נופל.


תנע זוייתי של סביבון | איור: שלומי איגר


אז אם אנחנו רוצים לסובב סביבון ממש ממש מלא זמן, אפשר לעשות את זה על ידי הגדלת מסת הסביבון (סביבון כבד יותר יסתובב יותר זמן), צורת הסביבון (סביבון נמוך ורחב יסתובב יותר זמן מסביבון צר וגבוה) או מהירות הסביבון (סביבון בעל מהירות סיבוב התחלתית גדולה יותר יסתובב יותר זמן). אפשר גם להשפיע על זמן הסיבוב על ידי הקטנת כוח החיכוך עם הרצפה על ידי חידוד קצה הסביבון.



סביבון עץ | צילום: שלומי איגר

Kommentare


bottom of page