18新利最新登入溜溜球是如何工作的

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溜溜球是最受欢迎的玩具之一,即使是在几百年前。看到更多的玩具图片

表面上看,溜溜球是一个非常简单的玩具——真的只是一轴附加到字符串的长度。但在右手,它可以了一件非同寻常的事:一个完成yo-yoist可以把溜溜球飞向四面八方,使其悬浮在半空中,然后提前回到他或她的手掌。普通字符串和木材(或塑料)带到生活!

这看起来可能像魔术,但它实际上只是物理工作。经典的溜溜球和复杂的“自动”溜溜球,如雨后春笋般在过去几年里显著示威活动的基本科学原理。

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在本文中,我们将考察这些原则找出是什么让溜溜球在这样一个意想不到的行为。我们也会看看溜溜球的历史,看看他们这些年来已经改变。18新利最新登入

一个很好的转变

在最初的溜溜球设计,字符串是固定在轴。In the modern design, the string is only looped around the axle, allowing the yo-yo to "sleep."”width=
在最初的溜溜球设计,字符串是固定在轴。在现代设计中,字符串只有毛圈在轴,允许溜溜球“睡眠”。

溜溜球是一个最流行的和持久的玩具。古希腊人在2500多年前,有一些证据表明,中国已经开发了类似的玩具。在任何情况下,溜溜球有明显的长寿——这是比其他任何除了娃娃玩具。

有一些变体在溜溜球设计多年来。在最初的设计中,直到20世纪初,仍然是流行的字符串是轴系安全。这种设计在欧洲取得了巨大的声望在18和19世纪,在那里有很多的名字,包括bandelore,测试L 'emigrette

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在现代溜溜球,带到美国从菲律宾在1920年代(见下文),字符串只是毛圈在轴。了解这种差异的重要性,让我们检查物理原则在工作在两个溜溜球。

在这两种设计,yo-yoist风弦轴紧密。坐在yo-yoist的手掌,溜溜球有一定数量的势能位置(能量)。这种潜在的能源有两种不同的形式:

  • 溜溜球是在空气中,使它的潜力秋天在地上。
  • 溜溜球弦缠绕它,给它的潜力自旋因为它展开。

溜溜球被释放时,这两种势能变化形式动能。溜溜球轴直接掉到地上,构建一定的线性动量(在一条直线)。同时,字符串展开,线轴旋转,构建角动量(旋转的动力)。

溜溜球的字符串时,它不能再下降。但是,因为它有大量的角动量,它将继续旋转。

旋转运动给出了溜溜球陀螺稳定性。一个旋转的对象拒绝改变其旋转轴因为作用力沿着对象本身。如果你把一个点的顶部一个旋转的轮子,例如,绕到前面的轮子虽然仍感觉强迫你。力不断移动的点,它最终的两端车轮应用力,力平衡。这种现象使一个溜溜球的轴线垂直于弦,只要溜溜球旋转速度不够快。(见18新利最新登入陀螺仪的工作原理了解更多信息。)

如果字符串安全地连接轴,在最初的设计中,旋转的轴将控制字符串并开始复卷;溜溜球将返回字符串。yo-yoist必须给轻轻地拉弦上的溜溜球倒带,以弥补损失的能量摩擦

在现代溜溜球,减少字符串与轴之间的摩擦,因为字符串只是毛圈在轴。线轴完全打开时,它不会自动控制弹簧自由——它会旋转。让溜溜球倒带,yo-yoist混蛋弦上的一点。本拖轮简要增加字符串之间的摩擦和轴,轴开始复卷的字符串。一旦它开始复卷,这种溜溜球将回到yo-yoist就像旧的设计。

能力使溜溜球轴旋转的字符串,或“睡眠”,促使更多的有趣的挑战。Yo-yoists尽量保持线轴睡觉而使形状与字符串和周围的溜溜球荡来荡去。另一个技巧是“遛狗”——让线轴旋转辊沿地面之前把它放回去。

多年来,制造商想出了一系列的机制,让它更容易做的这些技巧。在下一节中,我们将看看一些比较流行的变化中发现现代溜溜球。

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有些心不在焉了

A yo-yo design with a ball bearing arrangement: Ball bearings reduce friction between the string and the axle, making it easier for the yo-yo to "sleep."”width=
溜溜球与球轴承设计安排:滚珠轴承减少字符串与轴之间的摩擦,使它更容易为溜溜球“睡眠”。

对大多数人来说,最难的部分- 37是线轴睡足够长的时间来完成一些技巧。让一个普通的溜溜球睡一会儿,你必须把它的力量建立强大的角动量。但是当你抛出一个溜溜球快,你的手会混蛋,把线轴。开始yo-yoists也麻烦“醒着”一个溜溜球(把它从一个睡眠)。需要大量的练习才能得到正确的平衡把溜溜球成功地睡觉。

溜溜球制造商已经尝试了一些东西,让它更容易保持一个溜溜球睡觉,再让它醒来。最简单的改进之一是重新分配溜溜球的重量来改变它惯性矩

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一个物体的转动惯量的测量是多么抗旋转的变化。18新利最新登入这是由两个因素决定的:多少质量的对象和多远从对象的质量18新利最新登入转动轴。增加质量使得一个对象更难旋转和难以停止旋转,也增加质量和转动轴之间的距离(推出块粘土,例如,更难比紧粘土球旋转质量相同)。

如果你增加转动惯量溜溜球的光盘,溜溜球能够睡眠时间;需要更多的工作停止旋转。出于这个原因,制造商经常重量集中在高性能溜溜球在线轴的外缘。自从和转动轴之间的距离比较大的质量,spool将有一个更大的惯性矩。

另一种方法是进一步减少摩擦溜溜球字符串和轴。一个流行的方法是配置滚珠轴承装配在溜溜球轴,轴本身就是分开的字符串。你可以看到如下图中典型的18新利最新登入轴承系统是如何工作的。

轴承装置包括两个比赛球轴承,本质上槽轨道。内座圈立即围绕着轴和外环间距为轴承的宽度。这两个种族之间的球轴承定位。溜溜球的字符串是毛圈外环,所以它不会触动轴本身。比赛不是捆绑在一起:外环内的内部种族可以略微倾斜。

当你把溜溜球,解除行动在外圈旋转。的力量倾斜外环内的内套,这就增加了这两个种族之间的摩擦和滚珠轴承。实际上,倾斜动作锁一起比赛,所以他们一致。通过这种方式,旋转外圈旋转内套,溜溜球轴旋转。

溜溜球结束其字符串时,陀螺运动旋转圆盘倾向于水平的比赛,所以他们对齐有一个另一个。在这个配置中,两者之间的球轴承可以顺利比赛。如果正确地润滑轴承,它们将大大降低这两个种族之间的摩擦,保护轴承。

溜溜球之后,你混蛋字符串。这倾斜外环与内竞赛,增加轴承的摩擦。外环的旋转运动有溜溜球的字符串。

这种机制使得它更容易保持一个溜溜球睡觉,但它与唤醒溜溜球的帮助并不大。在下一节中,我们将在新的“自动”溜溜球,睡眠和自己的回报。

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流行的离合器

在这个溜溜球,释放轴离合器机制迅速溜溜球旋转时,溜溜球时再次放缓。这使得溜溜球回来之前自动减速到停止。”width=
在这个溜溜球,释放轴离合器机制迅速溜溜球旋转时,溜溜球时再次放缓。这使得溜溜球回来之前自动减速到停止。

溜溜球狂热的1990年代,一种新的自动溜溜球开始出现无处不在。Yomega这些溜溜球的领先制造商,宣传他们的模型作为“溜溜球的大脑”。It does seem like these yo-yos have some level of intelligence, since they know exactly when to sleep and wake up, but the "brain" is actually just a离心式离合器。你可以看到如下图这种机制18新利最新登入是如何工作的。

在滚珠轴承溜溜球在最后一节中,我们看这个溜溜球设计不让弦轴直接接触。相反,该字符串是缠绕主轴一块。的轴安装在溜溜球的两半,贯穿轴的中间,但实际上两块不连接。

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轴和轴将一致时,溜溜球旋转缓慢,然而,由于溜溜球的离合器机制。18新利最新登入离合器机制,这是坐落在一个溜溜球的光盘,包含两个金属弹簧臂。这些武器是加权一端连接到身体的溜溜球在另一端。溜溜球静止或缓慢旋转时,弹簧按下武器与主轴,主轴的旋转整个溜溜球。但随着溜溜球加速,离心力将加权的手臂向外,对弹簧。武器释放的主轴,主轴和其他独立溜溜球移动。

当你把溜溜球,它下去,慢慢地旋转。离合器是锁着的,并且解除主轴旋转的光盘。但就在溜溜球已经到了结束的字符串,旋转的速度不够快,离合器释放杆。盘的角动量保持溜溜球旋转,但主轴减速。最终,光盘慢下来,手臂上的离心力作用降低。当向外的离心力跌破内弹簧的力,手臂夹关闭在主轴上。这种转移盘回主轴的旋转运动,使主轴反转字符串和返回你的手掌。

这个玩具是更复杂的比古希腊的赤陶溜溜球,但它有相同的基本诉求。溜溜球继续成为如此受欢迎,因为它们美妙的简单性。有一些不确定的魔法将一个普通的线轴,除了手腕一抖,把它变成一个活跃的、抽陀螺。不管什么先进的机制被添加到溜溜球,这个简单的快乐的心他们的吸引力。

想要了解更多关于溜溜球,包括如何完成一些流行的溜溜球技巧,看看下一个页面上的18新利最新登入链接!

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