Как сделать спиральную воронку для желаний

Более 1 миллиарда долларов собрано для благотворительных организаций по всему миру!

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОКАЗАТЬ МЕНЮ Переключить навигацию

Этот раздел полностью посвящен физике, которая взаимодействует с устройством для сбора средств Spiral Wishing Well и игрушкой Vortx. Он отвечает на вопрос: «Как монеты вращаются вокруг воронки и не падают?» и многое другое.

Что является источником энергии для игрушки Vortx?

Вам не нужно подключать его.

Аккумуляторов нет.

Так где же она черпает свою силу?

Начальная мощность обеспечивается вами, когда вы поднимаете монеты в воздух.Когда вы отпускаете их, гравитация берет верх. Они скользят вниз по рампе и стреляют по поверхности воронки с точной скоростью и углом. Если они будут двигаться слишком быстро, они наткнутся на край конуса. Если они будут двигаться слишком медленно, они нырнут к центральному отверстию. Именно высота и угол рампы обеспечивают правильный угол и скорость.

УСКОРЕННОЕ ГРАВИТАЦИОННОЕ ДВИЖЕНИЕ

Когда объект падает под действием силы тяжести, его скорость изменяется весьма закономерным образом. За каждую секунду падения он набирает скорость 9,8 метра (32 фута) в секунду. Таким образом, его ускорение составляет 9,8 метра в секунду каждую секунду (или 9,8 метра в секунду в секунду, или 9,8 метра в секунду в квадрате).

Конечно, это предполагает отсутствие сопротивления ветру, чего никогда не бывает. Все падающие предметы имеют сопротивление ветру. Когда форма и трение объекта равны гравитационному притяжению 9,8 м/с^2, говорят, что объект достиг максимальной или «конечной скорости». Например, парашютисты могут ускоряться или замедляться в зависимости от положения тела, рук и ног.

Одна гравитация не вызовет движения. Сам по себе он только крепко удерживает объекты на земле. Должен быть какой-то другой источник энергии, который первым отдаляет объекты от земли. Тогда и только тогда гравитация заставит объект двигаться, притягивая его обратно к земле. Вы поставляете эту энергию, когда поднимаете монету, а затем бросаете ее.

Пандусы запускают монеты точно под правильным углом и скоростью. Но вы можете повеселиться с Vortx®, убирая пандусы и пытаясь бросать монеты на поверхность воронки под разными углами и с разной скоростью. Это может быть сложно, но с практикой вы сможете добиться в этом очень хороших результатов.

Похоже на езду на велосипеде.

Вы заметите, что будет легче, если вы сможете бросить монету с некоторым вращением, чтобы помочь ей сбалансироваться. Это похоже на езду на велосипеде. Если вы перестанете катиться по улице, вы упадете. Точно так же, если монета не вращается, она упадет.Это удивительный элемент баланса. Вращающаяся монета фактически имеет более низкий центр тяжести, чем невращающаяся монета. Это справедливо для любого объекта. Создается гироскопический эффект.

Как только монеты начинают вращаться вокруг Vortx®, они начинают терять импульс. Если вы катите монету по столу, она будет катиться до тех пор, пока не потеряет импульс, а затем упадет. В Vortx® монета пытается упасть, но из-за наклонной формы монета не падает. Скорее, он постоянно идет все ниже и ниже, чтобы не упасть. Вы делаете то же самое, когда идете. Вы наклоняетесь вперед, начинаете падать, затем выставляете ногу, чтобы сохранить равновесие, и продолжаете повторять этот процесс с каждым шагом. Если в это сложно поверить, попробуйте сначала пройтись, не наклоняясь вперед. Точно так же попробуйте наклониться вперед, не делая шага вперед. Но ты лучше береги свой нос.

Монета на поверхности воронки делает что-то подобное… почти падает, но способна «поймать равновесие», спустившись по более низкой траектории.

Подобно воде, стекающей в канализацию, поступательный импульс или инерция монеты становится центробежной силой, которая поддерживает вращение монеты, когда она спускается по почти вертикальным стенкам воронки. На самом деле она не набирает такой скорости, как кажется, но из-за того, что спирали более плотные, кажется, что монета движется намного быстрее.

Что, если бы вы могли кататься на велосипеде внутри гигантского Vortx®?

Разве это не было бы весело! Это будет работать точно так же, как монеты, если вы сможете торговать вразнос достаточно быстро. Подобное шоу проводится на ярмарках и карнавалах, когда мотоциклы едут внутри круглой конструкции, называемой велодромом или прозрачным шаром, который иногда называют «Сферой смерти», потому что это такое зрелищное шоу. Центробежная сила всадника от его скорости позволяет ему прижиматься к стенам, даже когда они перевернуты.

ЦЕНТРОСТРЕМИТЕЛЬНАЯ СИЛА

Какие монеты катятся дольше? Самый быстрый?

Вы можете экспериментировать с разными монетами, чтобы получить разные реакции.Какие из них работают лучше всего? Разве более тяжелые четверти и пятаки идут быстрее, чем пенни и десять центов? Имеет ли значение гладкий край пятицентовой монеты и пенни? Есть ли преимущество у десятицентовика с более низким центром тяжести (менее тяжелый сверху)? Влияет ли ветроустойчивость более широких монет? Вы можете узнать ответы на эти вопросы, соорудив из дерева, пластика или металла прямую рампу для запуска монет на плоский стол. С рампой под постоянным углом бросьте разные монеты в одну и ту же точку и измерьте, как далеко они улетят, прежде чем упадут. Чтобы провести точный тест, вам нужно будет бросить несколько копеек, несколько десятицентовиков и т. д., чтобы вы могли свести к минимуму переменные зазубрины на краях, ворсинки или грязные липкие монеты.

Инсайт №1: Вот догадка, которую нелегко понять: более тяжелый вес четвертака и никеля заставляют их набирать немного больше импульса (скорости) от рампы Vortx. Это вредно для никеля, который не только тяжелый, но и имеет гладкую кромку. Следовательно, он имеет тенденцию «скользить» вниз по рампе, а не вращаться (перекатываться), создаваемое зазубренными краями четверти и десятицентовой монеты. Из-за этого в игрушке Vortx пятицентовая монета иногда попадает в обод, когда она слетает с рампы, и у нее меньше баланса, поскольку она больше скользит, чем вращается.

Инсайт №2: Чем крупнее монета, тем больше ее сопротивление стенке желоба при скольжении вниз.

Инсайт №3: Чем выше монета, тем выше центр тяжести (ЦТ). Поскольку монета пытается упасть при вращении, она тратит часть своей энергии, пытаясь удержать равновесие. Чем выше ЦТ, тем больше энергии тратится только на то, чтобы оставаться в вертикальном положении. Кроме того, когда монета опускается в более вертикальную часть воронки, более высокий CG становится еще более важным фактором. Эта комбинация сил означает, что более мелкие монеты будут продолжать вращаться дальше в воронке.

Яйца

Вы действительно можете повеселиться с шариками, шарикоподшипниками или коробкой, полной BB, выброшенной в воронку. Мячи имеют более низкую ЦТ и не могут «упасть», поэтому баланс не является фактором, и никакая их энергия не используется, чтобы оставаться в вертикальном положении. Поэтому шарики катятся дольше, они продолжают катиться, даже когда сталкиваются друг с другом, и катятся НАМНОГО дальше по вихревой воронке.

С Vortx® вы можете создать свою собственную центробежную силу, перемещая его по кругу, заставляя монету подниматься обратно вверх по конусу и двигаться все быстрее и быстрее по внутренней стороне обода. На самом деле, вы можете заставить монету вращаться вокруг конуса до тех пор, пока у вас есть координация. Текущий мировой рекорд — 33 часа 16 минут непрерывного вращения одной и той же монеты. Человек, который это сделал, отдыхал, пока монета спускалась вниз по конусу на пару дюймов, а затем заставлял ее подниматься обратно, повторяя процесс снова и снова.

Попробуйте запустить две монеты одновременно. Это НАМНОГО сложнее, потому что они склонны сбивать друг друга с ног.

Играйте в «Coin Limbo», создавая собственную центробежную силу!

Перемещая вихрь, вы на самом деле создаете центробежную силу, которая заставляет монету катиться, подобно силе, направленной наружу от автомобиля и водителя на гоночной трассе. Чем ниже вы позволяете монете опускаться, тем сложнее заставить ее подняться снова, не дав ей упасть. Независимо от вашего уровня мастерства, вы можете бросить себе вызов.

Используйте его как усилитель и мегафон!

Разберите Vortx® и поднесите маленький конец конуса к уху. Большинство людей поражены тем, насколько резко он усиливает звуки. Кажется, что воздух щелкает, потрескивает и хлопает. Вы можете быть благодарны, что ваши уши не такие большие. Вы не только будете выглядеть смешно, но и шум сведет вас с ума. Это может объяснить, почему некоторые животные слышат намного лучше, чем люди. Попробуйте провести эксперимент, чтобы проиллюстрировать это положение. Включите радио или телевизор с такой громкостью, чтобы вы едва его слышали.Теперь отойдите от него, пока не перестанете его слышать. Теперь поднесите конус Vortx® к уху и удивитесь!

Поднесение конуса ко рту столь же драматично. Идеальная форма колокола превращает его в мегафон. Это та же форма, что и у большинства музыкальных духовых инструментов и громкоговорителей на спортивных стадионах. Теперь, когда вашим родителям нужно позвонить вам с улицы, они могут одолжить ваш мегафон.

ВРАЩАЮЩАЯ ИНЕРЦИЯ

Какова математическая формула формы идеальной вихревой воронки?

Спасибо Киту Миренбергу за эту формулу. Миренберг является автором
За горизонтом событий,
исчерпывающая книга о гравитационных колодцах.

Нажмите здесь, чтобы прочитать статью Миренберга Введение в модели гравитационных колодцев небесных объектов.
Он содержит изображения, графики и другую научную информацию для более продвинутого читателя. Это большой файл. Если он не открывается в вашем браузере, свяжитесь с нами для получения копии.

Об авторе.

Эта информация собрана, написана и отредактирована Стивом Дивником, бывшим школьным учителем, ставшим изобретателем. Одним из его изобретений является спиральный колодец желаний, который собрал более 1 миллиарда долларов для благотворительных организаций по всему миру. Спиральный колодец желаний имеет ту же форму, что и торнадо, и другие естественные вихри, включая форму воды, стекающей в канализацию.

Дивник также изобрел миниатюрную игрушку для вращения монет Vortx®, в которой используются те же принципы физики. Вы даже можете заставить монеты подниматься ВВЕРХ воронка похожа на то, как торнадо засасывает предметы в свою воронку.

Щелкните здесь, чтобы получить свой собственный Vortx®.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации о других изобретениях Дивника.