СТІЙКЕ І НЕСТІЙКЕ ПОЛОЖЕННЯ ТІЛА ПРИ ОБЕРТАННІ

Обладнання: 1) відцентрова машина; 2) металевий стержень завдовжки 120 мм, діаметром 8—10 мм, 3) петля з металевого ланцюжка; 4) металевий диск діаметром 100— 120 мм, завтовшки 2—3 мм; 5) міцні нитки.

Досліджувані тіла підвішують до гачка відцентрової машини, але не безпосередньо, а на дротинці завдовжки 20—-25 см (шнурок для цього непридатний, бо він закручуватиметься) . Кінці дротинки згинають у вигляді петель. За одну петлю дротинку міцними нитками, але не дуже щільно, прив'язують до гачка відцентрової машини, а до другої петлі такими ж нитками прив'язують досліджуване ТІЛО.

До торця металевого стержня для цього припаяно петлю.

Приводимо машину в обертання. Стержень деякий час обертається навколо поздовжньої осі в положенні, зображеному на малюнку пунктиром. Але це положення не стійке. Навіть легке хитання при обертанні виводять стержень з цього положення, і він починає обертатися в горизонтальному положенні навколо осі, що проходить через центр ваги стержня перпендикулярно до площини обертання.

Обертання навколо цієї осі є найбільш стійким. Пояснюється це тим, що в цьому разі маси окремих часток тіла знаходяться на найбільшій відстані від осі обертання.

Металевий диск, підвішений до гачка машини, при обертанні орієнтується так само, як і стержень.

Якщо до гачка машини підвісити петлю з металевого ланцюжка (від настінного годинника, наприклад), то при швидкому обертанні ланцюжок розміщується горизонтально, розтягуючись у кільце, і обертається навколо вільної осі, яка теж проходить перпендикулярно до площини кільця через його центр ваги.

Обертання тіл навколо вільних осей має велике практичне значення. Закони його використовують, наприклад, балерини, коли виконують піруети, і акробати під час стрибків з перевертанням тощо.