अंतरिक्ष में एक बिगड़ने वाला स्पिनर कितना समय लगेगा?

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Anonim

जब निकोला टेस्ला ने कहा, "मनुष्य का प्रगतिशील विकास आविष्कार पर निर्भर है। यह उनके रचनात्मक मस्तिष्क का सबसे महत्वपूर्ण उत्पाद है। ", उन्होंने पैर मालिश करने वालों, इलेक्ट्रॉनिक अंडे बॉयलर (हाँ, यह अब एक बात है), या नवीनतम फीड - फिजेट स्पिनरों के लिए जिम्मेदार नहीं है।

लेकिन बिगड़ने वाले स्पिनर सिर्फ शानदार खिलौने नहीं हैं। नाम से पता चलता है कि विचित्र स्पिनर मूल रूप से फिजेटर्स या उन लोगों की मदद करने के लिए थे जिन्हें उनकी तंत्रिका ऊर्जा से मुक्त होने पर ध्यान केंद्रित करने में परेशानी होती है।

अंतरिक्ष में अपने व्यवहार को समझने से पहले, आइए पहले जानें कि कौन सी अवधारणाएं इसकी गति को नियंत्रित करती हैं।

(फोटो क्रेडिट: पिक्साबे)

एक फिजेट स्पिनर प्लास्टिक या स्टील से बना जा सकता है। इसमें दो या (आमतौर पर पसंदीदा) तीन लोब होते हैं, जो धक्का देते हैं, इसे केंद्रीय धुरी के चारों ओर घूमने के लिए मजबूर करते हैं। केंद्र में दो अंगूठियां हैं जो दो सांद्रिक मंडल बनाती हैं। उनके बीच बारीक दूरी वाली गेंद बियरिंग्स हैं जिन पर बाहरी अंगूठी रोल होती है।

यह क्षेत्र है जहां जादू होता है। बॉल बेयरिंग दो अंगूठियों के बीच घर्षण को कम करती है और एक स्पिनर को लंबे समय तक घूमने की अनुमति देती है। यह समझ में आता है क्योंकि दूसरे पर एक स्लैब को फेंकने से घर्षण में काफी वृद्धि होगी और उस समय को कम किया जा सकता है जब एक अंगूठी दूसरे पर घूमती है - फिसलने वाली घर्षण आमतौर पर घर्षण घर्षण से अधिक होती है। किनारों को भारी बनाकर इसका स्पिन समय और बढ़ाया जा सकता है, लेकिन वह क्यों है?

कोणीय क्षण और बल

इसलिए, गतिशील या घूर्णन गति में एक वस्तु एक बड़ी मात्रा में गति रखने के लिए लंबे समय तक गति में रहती है। अब जब हम जानते हैं कि स्पिन समय गति का एक कार्य है, तो हम अनुमान लगा सकते हैं कि अतिरिक्त द्रव्यमान का ढेर केंद्र से सबसे दूर रखा गया है - इसका त्रिज्या।

स्पिनर आपके द्वारा प्रदान किए गए पुश से इसकी कोणीय गति प्राप्त करता है। घूर्णन गति एक टोक़ के रूप में जाना घूर्णन बल से उत्पन्न होता है। इसके रैखिक घटक के समान, यह गति (यहां कोणीय) के परिवर्तन की दर है।

टोक़ सामूहिक रूप से विपरीत दिशा में कार्यरत दो समांतर ताकतों द्वारा उत्पन्न होता है। एक बोतल टोपी खोलने पर विचार करें, जिसके लिए आपको अपने अंगूठे के साथ एक तरफ खींचने की आवश्यकता होती है और स्पिनर के किनारे को धक्का देने की तरह, अपनी इंडेक्स उंगली के साथ विपरीत तरफ धक्का देना पड़ता है।

घुमावदार वस्तुओं घूर्णन क्यों रोकते हैं?

कहीं और खो गया मोमेंटम कहीं और प्राप्त किया जाता है। एक बर्फ स्केटर पर विचार करें जो उसके हाथों को फोल्ड करके और त्रिज्या को कम करके अपने द्रव्यमान को ध्यान में रखकर तेजी से घूमने के लिए अपनी गति को बढ़ाता है। हालांकि, उसके स्केट्स और बर्फ के बीच घर्षण बहुत लंबे समय तक चलने की अनुमति नहीं देगा।

स्पिनर - या उस मामले के लिए, किसी घुमावदार वस्तु - अपने कोणीय गति को या तो सीधे जुड़े हुए वस्तुओं में स्थानांतरित करके या अपनी गतिशील ऊर्जा को पर्यावरण में गर्मी और कंपन के रूप में विसर्जित करके रोक दिया जाता है।

अंतरिक्ष में एक बिगड़ने वाला स्पिनर कब घूमता है?

इसे एक सीमित टोक़ के साथ आपूर्ति करने के बाद, स्पिनर दो तरीकों से स्थिरता प्राप्त कर सकता है:

सबसे पहले, स्पिनर को अंतरिक्ष यात्री की उंगली या कुछ के लिए लंगर के बीच घुमाया जा सकता है, यह एक निश्चित धुरी के लिए बनाता है। तकनीकी रूप से, स्पिनर अंतरिक्ष यात्री को अपनी गति को स्थानांतरित करके या उस ऑब्जेक्ट को स्थानांतरित करके रोक देगा। सिद्धांत रूप में, यह एक मुक्त फ्लोटिंग अंतरिक्ष यात्री घूमने का कारण बन जाएगा!

हालांकि, चूंकि एक अंतरिक्ष यात्री का द्रव्यमान स्पिनर से बहुत बड़ा होता है और त्रिज्या अब 10-100 गुना बड़ा होता है, स्पिन की दर मूल का दस लाखवां हिस्सा है, जिसे आप स्पष्ट रूप से कभी नहीं देख पाएंगे। इस प्रकार, यह अंततः बंद हो जाएगा।

इसे घूर्णन करने का एक और तरीका एक लोब को धक्का देना और अंतरिक्ष में लटका देना, इसे फ़्लोट करना होगा। किसी भी निश्चित धुरी और बाहरी ताकतों की अनुपस्थिति में (याद रखें, अंतरिक्ष धूल के अलावा अंतरिक्ष में कोई वायु प्रतिरोध नहीं दिया गया है, जिसे हम मानेंगे कि इस प्रस्तावित प्रयोग के आसपास नहीं है), गति को स्थानांतरित किया जाएगा? कहीं भी नहीं!

हालांकि बॉल बेयरिंग के बीच घर्षण गतिशील ऊर्जा को परिवेश में गर्मी के रूप में समाप्त करने में मदद करेगा, जो आखिरकार इसके घूर्णन को समाप्त कर देगा, गणना दर्शाती है कि इसमें लगभग कुछ अरब साल लग सकते हैं। सूरज विस्तार और गले लगाएगा - हमारे साथ - स्पिनर कभी भी रुकावट से पहले!

यदि आप समय के लिए घर्षण भूल जाते हैं, तो स्पिनर व्यावहारिक रूप से हमेशा के लिए घुमाएगा!

संदर्भ