Top rotativ

Un top rotativ clasic

Blatul este o jucărie , de obicei din lemn tare, în formă de con, cu vârful de fier la un capăt.

Origine și difuzie

Un top japonez

Blatul nu are o origine bine definită, totuși se știe că obiecte similare datează din anul 4000 î.Hr. de fapt, unele specimene de lut au fost găsite pe malurile râului Eufrat .

Cu toate acestea, știm că a fost o jucărie populară în rândul grecilor și romanilor, de fapt este numită de exemplu de Callimaco ^[1] și chiar Cato , cunoscutul cenzor roman, a recomandat-o ca o distracție pentru copii care, în după părerea lui, ar fi trebuit să evite zarurile .

Romanii l- au numit „turbo”, iar jocul de la acea vreme era deosebit: se pare că un cerc mare a fost desenat pe sol împărțit în zece sectoare numerice, fiecare dintre ele corespunzând unui scor. Obiectivul jocului a fost să învârtiți vârful în centru, atingând astfel scorul maxim.

În jurul secolului al XIV-lea există difuzia maximă a vârfului, în special în Anglia, unde a fost chiar combinată cu anumite ceremonii religioase. Marți îndrăgostită , au fost organizate curse de spinning de-a lungul străzilor parohiilor și, când un top de spinning a încetat să se învârtă, a fost depus până în anul următor.

Vârfurile au fost populare și în rândul indienilor din America de Nord și de Sud cu mult înainte de sosirea lui Columb . Inuții , o populație din nord, au încercat să obțină vârfurile rotative pentru a face un tur complet al caselor lor, mai ales iarna.

Producția artizanală a acestei jucării este deosebit de răspândită în Japonia . Mulți meșteșugari din această țară știu cum să creeze topuri „care dau naștere”, adică le eliberează pe cele mai mici în timpul turneului lor.

În Borneo și Noua Guinee , fermierii își învârt vârfurile după însămânțare pentru a stimula creșterea mugurilor.

Cum se joacă

Există multe modalități de a juca jocul de top.

O frânghie este înfășurată în jurul vârfului (astfel încât să formeze o spirală care merge de la vârful metalic la partea cea mai înaltă și cea mai lată) care permite, în momentul lansării, să rotească vârful. Există diferite tipuri de jocuri. Una dintre multe constă în aceste reguli:

minimum doi jucători gata să-și riște rotația;
cei doi execută prima aruncare împreună și prima rotire care se oprește rămâne dedesubt (rămâne pe sol);
celălalt trebuie să încerce să lovească stânga sus pe pământ făcând propriile aruncări până când rotația lui nu se mai învârte;
când aceasta se oprește, ea rămâne „sub” și celălalt concurent merge la atac;
jocul durează uneori mult timp și totul stă în îndemânarea concurenților, în vârful vârfului și în lemnul din care este făcut;
scopul este să distrugă vârful adversarului; câștigătorul va păstra cu el vârful vârfului pierdut și oricine colectează aceste „trofee de război” cu atât este mai temut .

Model fizic

Este posibil să construiți un model fizic al mișcării vârfului, considerând jucăria ca un corp rigid de masă $m$ ${\ displaystyle m}$ $m$ și lungimea $L$ ${\ displaystyle l}$ $L$ echipat cu simetrie de rotație, al cărui punct de contact cu planul este fix și supus unei forțe de greutate constante de accelerație $g$ ${\ displaystyle g}$ $g$ .

Simetria de rotație implică inițial asta, zicători $I_{1}$ ${\ displaystyle I_ {1}}$ $I_1$ , $I_{2}$ ${\ displaystyle I_ {2}}$ $I_2$ Și $I_{3}$ ${\ displaystyle I_ {3}}$ ${\ displaystyle I_ {3}}$ valorile momentului de inerție relativ la fiecare dintre cele trei axe principale de inerție ale corpului $(x',y',z')$ ${\ displaystyle (x ', y', z ')}$ ${\ displaystyle (x ', y', z ')}$ , aveți $I_{1}=I_{2}$ ${\ displaystyle I_ {1} = I_ {2}}$ $I_1 = I_2$ .

Din teoria unghiurilor a lui Euler $(\theta ,\phi ,\psi )$ ${\ displaystyle (\ theta, \ phi, \ psi)}$ ${\ displaystyle (\ theta, \ phi, \ psi)}$ , pozat $I_{1}=I_{2}$ ${\ displaystyle I_ {1} = I_ {2}}$ ${\ displaystyle I_ {1} = I_ {2}}$ , se obține expresia energiei cinetice $T.$ ${\ displaystyle T}$ $T.$ corpului rigid: $T={\frac {I_{1}}{2}}({\dot {\theta }}^{2}+{\dot {\phi }}^{2}\sin ^{2}\theta )+{\frac {I_{3}}{2}}({\dot {\psi }}+{\dot {\phi }}\cos \theta )^{2}$ ${\ displaystyle T = {\ frac {I_ {1}} {2}} ({\ dot {\ theta}} ^ {2} + {\ dot {\ phi}} ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta) + {\ frac {I_ {3}} {2}} ({\ dot {\ psi}} + {\ dot {\ phi}} \ cos \ theta) ^ {2}}$ ${\ displaystyle T = {\ frac {I_ {1}} {2}} ({\ dot {\ theta}} ^ {2} + {\ dot {\ phi}} ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta) + {\ frac {I_ {3}} {2}} ({\ dot {\ psi}} + {\ dot {\ phi}} \ cos \ theta) ^ {2}}$

Prin scăderea a $T.$ ${\ displaystyle T}$ $T.$ energia potențială datorată câmpului gravitațional, amintindu-ne că vârful este înclinat de un unghi $\theta$ ${\ displaystyle \ theta}$ $\ theta$ față de verticală obținem Lagrangianul sistemului

{\mathcal {L}}=T-V={\frac {I_{1}}{2}}({\dot {\theta }}^{2}+{\dot {\phi }}^{2}\sin ^{2}\theta )+{\frac {I_{3}}{2}}({\dot {\psi }}+{\dot {\phi }}\cos \theta )^{2}-mgl\cos \theta

{\ displaystyle {\ mathcal {L}} = TV = {\ frac {I_ {1}} {2}} ({\ dot {\ theta}} ^ {2} + {\ dot {\ phi}} ^ { 2} \ sin ^ {2} \ theta) + {\ frac {I_ {3}} {2}} ({\ dot {\ psi}} + {\ dot {\ phi}} \ cos \ theta) ^ { 2} -mgl \ cos \ theta}

{\ displaystyle {\ mathcal {L}} = TV = {\ frac {I_ {1}} {2}} ({\ dot {\ theta}} ^ {2} + {\ dot {\ phi}} ^ { 2} \ sin ^ {2} \ theta) + {\ frac {I_ {3}} {2}} ({\ dot {\ psi}} + {\ dot {\ phi}} \ cos \ theta) ^ { 2} -mgl \ cos \ theta}

Din moment ce coordonatele $\phi$ ${\ displaystyle \ phi}$ $\ phi$ Și $\psi$ ${\ displaystyle \ psi}$ $\ psi$ sunt ciclice , adică apar doar ca derivate de timp în expresia Lagrangianului, momentele generalizate respective sunt conservate și sunt integrale prime ale mișcării. Aceste cantități sunt valabile

L_{z}={\frac {\partial {\mathcal {L}}}{\partial {\dot {\phi }}}}={\dot {\phi }}(I_{1}\sin ^{2}\theta +I_{3}\cos ^{2}\theta )+{\dot {\psi }}I_{3}\cos \theta

{\ displaystyle L_ {z} = {\ frac {\ partial {\ mathcal {L}}} {\ partial {\ dot {\ phi}}}} = {\ dot {\ phi}} (I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta + I_ {3} \ cos ^ {2} \ theta) + {\ dot {\ psi}} I_ {3} \ cos \ theta}

{\ displaystyle L_ {z} = {\ frac {\ partial {\ mathcal {L}}} {\ partial {\ dot {\ phi}}}} = {\ dot {\ phi}} (I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta + I_ {3} \ cos ^ {2} \ theta) + {\ dot {\ psi}} I_ {3} \ cos \ theta}

L_{3}={\frac {\partial {\mathcal {L}}}{\partial {\dot {\psi }}}}={\dot {\phi }}I_{3}\cos \theta +{\dot {\psi }}I_{3}

{\ displaystyle L_ {3} = {\ frac {\ partial {\ mathcal {L}}} {\ partial {\ dot {\ psi}}}} = {\ dot {\ phi}} I_ {3} \ cos \ theta + {\ dot {\ psi}} I_ {3}}

{\ displaystyle L_ {3} = {\ frac {\ partial {\ mathcal {L}}} {\ partial {\ dot {\ psi}}}} = {\ dot {\ phi}} I_ {3} \ cos \ theta + {\ dot {\ psi}} I_ {3}}

Înlocuind valorile momentelor în locul celor ale vitezei ${\dot {\phi }}$ ${\ displaystyle {\ dot {\ phi}}}$ ${\ displaystyle {\ dot {\ phi}}}$ Și ${\dot {\psi }}$ ${\ displaystyle {\ dot {\ psi}}}$ ${\ displaystyle {\ dot {\ psi}}}$ în expresia lui $E=T+V$ ${\ displaystyle E = T + V}$ ${\ displaystyle E = T + V}$ se obține forma

E={\frac {I_{1}}{2}}{\dot {\theta }}^{2}+mgl\cos \theta +{\frac {(L_{z}-L_{3}\cos \theta )^{2}}{2I_{1}\sin ^{2}\theta }}

{\ displaystyle E = {\ frac {I_ {1}} {2}} {\ dot {\ theta}} ^ {2} + mgl \ cos \ theta + {\ frac {(L_ {z} -L_ {3 } \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta}}}

{\ displaystyle E = {\ frac {I_ {1}} {2}} {\ dot {\ theta}} ^ {2} + mgl \ cos \ theta + {\ frac {(L_ {z} -L_ {3 } \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta}}}

.

În calculul $ȘI$ ${\ displaystyle E}$ $ȘI$ termenul constant (și, prin urmare, irelevant) a fost neglijat

{\frac {L_{3}^{3}}{2I_{3}}}

{\ displaystyle {\ frac {L_ {3} ^ {3}} {2I_ {3}}}}

{\ displaystyle {\ frac {L_ {3} ^ {3}} {2I_ {3}}}}

.

Cantitatea

{\dot {\phi }}={\frac {(L_{z}-L_{3}\cos \theta )^{2}}{2I_{1}\sin ^{2}\theta }}

{\ displaystyle {\ dot {\ phi}} = {\ frac {(L_ {z} -L_ {3} \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta} }}

{\ displaystyle {\ dot {\ phi}} = {\ frac {(L_ {z} -L_ {3} \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta} }}

este frecvența de precesiune a mișcării de vârf, care poate fi considerată o primă aproximare (adică neglijarea mișcării de nutare care afectează $\theta$ ${\ displaystyle \ theta}$ $\ theta$ ) constant.

Nutrație

Efectuarea înlocuirii acum $u=\cos \theta$ ${\ displaystyle u = \ cos \ theta}$ ${\ displaystyle u = \ cos \ theta}$ ( $-1\leq u\leq 1$ ${\ displaystyle -1 \ leq u \ leq 1}$ ${\ displaystyle -1 \ leq u \ leq 1}$ ), amintind relația trigonometrică $\sin ^{2}\theta =1-\cos ^{2}\theta =1-u^{2}$ ${\ displaystyle \ sin ^ {2} \ theta = 1- \ cos ^ {2} \ theta = 1-u ^ {2}}$ ${\ displaystyle \ sin ^ {2} \ theta = 1- \ cos ^ {2} \ theta = 1-u ^ {2}}$ și luând în considerare ${\dot {u}}^{2}={\dot {\theta }}^{2}\sin ^{2}\theta ={\dot {\theta }}^{2}(1-u^{2})$ ${\ displaystyle {\ dot {u}} ^ {2} = {\ dot {\ theta}} ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta = {\ dot {\ theta}} ^ {2} (1 -u ^ {2})}$ ${\ displaystyle {\ dot {u}} ^ {2} = {\ dot {\ theta}} ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta = {\ dot {\ theta}} ^ {2} (1 -u ^ {2})}$ , din care derivă

{\dot {\theta }}^{2}={\frac {{\dot {u}}^{2}}{1-u^{2}}}

{\ displaystyle {\ dot {\ theta}} ^ {2} = {\ frac {{\ dot {u}} ^ {2}} {1-u ^ {2}}}}

{\ displaystyle {\ dot {\ theta}} ^ {2} = {\ frac {{\ dot {u}} ^ {2}} {1-u ^ {2}}}}

primesti:

E={\frac {I_{1}}{2}}{\frac {{\dot {u}}^{2}}{1-u^{2}}}+mglu+{\frac {(L_{z}-L_{3}u)^{2}}{2I_{1}(1-u^{2})}}

{\ displaystyle E = {\ frac {I_ {1}} {2}} {\ frac {{\ dot {u}} ^ {2}} {1-u ^ {2}}} + mglu + {\ frac {(L_ {z} -L_ {3} u) ^ {2}} {2I_ {1} (1-u ^ {2})}}}

{\ displaystyle E = {\ frac {I_ {1}} {2}} {\ frac {{\ dot {u}} ^ {2}} {1-u ^ {2}}} + mglu + {\ frac {(L_ {z} -L_ {3} u) ^ {2}} {2I_ {1} (1-u ^ {2})}}}

din care, colectând un factor comun, desfășurând pătratul și redenumind constantele

a=L_{z}/I_{1}\quad b=L_{3}/I_{1}\quad \alpha =2E/I_{1}\quad \beta =2mgl/I_{1}

{\ displaystyle a = L_ {z} / I_ {1} \ quad b = L_ {3} / I_ {1} \ quad \ alpha = 2E / I_ {1} \ quad \ beta = 2mgl / I_ {1}}

{\ displaystyle a = L_ {z} / I_ {1} \ quad b = L_ {3} / I_ {1} \ quad \ alpha = 2E / I_ {1} \ quad \ beta = 2mgl / I_ {1}}

se obține, prin colectare,

{\dot {u}}^{2}=(\alpha -\beta u)(1-u^{2})-(a-bu)^{2}

{\ displaystyle {\ dot {u}} ^ {2} = (\ alpha - \ beta u) (1-u ^ {2}) - (a-bu) ^ {2}}

{\ displaystyle {\ dot {u}} ^ {2} = (\ alpha - \ beta u) (1-u ^ {2}) - (a-bu) ^ {2}}

De la studiul polinomului de gradul trei până la al doilea membru și impunerea condiției de existență a $tu$ ${\ displaystyle u}$ $tu$ este clar că există două rădăcini reale $u_{1}$ ${\ displaystyle u_ {1}}$ $u_1$ Și $u_{2}$ ${\ displaystyle u_ {2}}$ $u_2$ corespunzător colțurilor $\theta _{1}$ ${\ displaystyle \ theta _ {1}}$ $\ theta_1$ Și $\theta _{2}$ ${\ displaystyle \ theta _ {2}}$ $\ theta_2$ care acționează ca puncte de inversiune ale mișcării de nutare a vârfului rotativ sau a oscilației (parametrizată de $\theta$ ${\ displaystyle \ theta}$ $\ theta$ ) a unghiului de înclinare a vârfului.

Vârful adormit

Luați în considerare un vârf în care axa rămâne inițial pe verticală (adică avem $\theta =0$ ${\ displaystyle \ theta = 0}$ ${\ displaystyle \ theta = 0}$ ). În acest caz $L_{z}=L_{3}=I_{3}\omega _{3}$ ${\ displaystyle L_ {z} = L_ {3} = I_ {3} \ omega _ {3}}$ ${\ displaystyle L_ {z} = L_ {3} = I_ {3} \ omega _ {3}}$ .

Formă

E={\frac {I_{1}}{2}}{\dot {\theta }}^{2}+mgl\cos \theta +{\frac {(L_{z}-L_{3}\cos \theta )^{2}}{2I_{1}\sin ^{2}\theta }}

{\ displaystyle E = {\ frac {I_ {1}} {2}} {\ dot {\ theta}} ^ {2} + mgl \ cos \ theta + {\ frac {(L_ {z} -L_ {3 } \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta}}}

{\ displaystyle E = {\ frac {I_ {1}} {2}} {\ dot {\ theta}} ^ {2} + mgl \ cos \ theta + {\ frac {(L_ {z} -L_ {3 } \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta}}}

este echivalent cu cel al unei mișcări unidimensionale în variabilă $\theta$ ${\ displaystyle \ theta}$ $\ theta$ al cărui potențial efectiv merită

V_{\text{eff}}=mgl\cos \theta +{\frac {(L_{z}-L_{3}\cos \theta )^{2}}{2I_{1}\sin ^{2}\theta }}

{\ displaystyle V _ {\ text {eff}} = mgl \ cos \ theta + {\ frac {(L_ {z} -L_ {3} \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta}}}

{\ displaystyle V _ {\ text {eff}} = mgl \ cos \ theta + {\ frac {(L_ {z} -L_ {3} \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta}}}

Impunând condiția momentelor unghiulare, dezvoltându-ne la a doua ordine în seria Taylor și neglijând termenii constanți, obținem

V_{\text{eff}}={\frac {I_{3}^{2}\omega _{3}^{2}\theta ^{4}}{8I_{1}\theta ^{2}}}-mgl{\frac {\theta ^{2}}{2}}=\left({\frac {I_{3}^{2}\omega _{3}^{2}}{8I_{1}}}-{\frac {mgl}{2}}\right)\theta ^{2}

{\ displaystyle V _ {\ text {eff}} = {\ frac {I_ {3} ^ {2} \ omega _ {3} ^ {2} \ theta ^ {4}} {8I_ {1} \ theta ^ {2}}} - mgl {\ frac {\ theta ^ {2}} {2}} = \ left ({\ frac {I_ {3} ^ {2} \ omega _ {3} ^ {2}} { 8I_ {1}}} - {\ frac {mgl} {2}} \ right) \ theta ^ {2}}

{\ displaystyle V _ {\ text {eff}} = {\ frac {I_ {3} ^ {2} \ omega _ {3} ^ {2} \ theta ^ {4}} {8I_ {1} \ theta ^ {2}}} - mgl {\ frac {\ theta ^ {2}} {2}} = \ left ({\ frac {I_ {3} ^ {2} \ omega _ {3} ^ {2}} { 8I_ {1}}} - {\ frac {mgl} {2}} \ right) \ theta ^ {2}}

Condiția de stabilitate dictează faptul că coeficientul multiplicativ al $\theta ^{2}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {2}}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {2}}$ este mai mare decât zero.

De aceea trebuie să fie $\omega _{3}^{2}>{\frac {4mglI_{1}}{I_{3}^{2}}}$ ${\ displaystyle \ omega _ {3} ^ {2}> {\ frac {4mglI_ {1}} {I_ {3} ^ {2}}}}$ ${\ displaystyle \ omega _ {3} ^ {2}> {\ frac {4mglI_ {1}} {I_ {3} ^ {2}}}}$ . De îndată ce fricțiunea determină încetinirea vitezei de rotație sub acest prag, vârful devine instabil și, prin urmare, se trezește , începând mișcarea de precesie / nutare descrisă mai sus.

Top rotativ rapid

Vârful rotitor rapid este cel lansat cu o viteză unghiulară mare a cărei energie cinetică de rotație este mult mai mare decât potențialul gravitațional. Acest model descrie astfel simultan cazuri limită $\omega _{3}\to \infty$ ${\ displaystyle \ omega _ {3} \ to \ infty}$ ${\ displaystyle \ omega _ {3} \ to \ infty}$ Și $g\to 0$ ${\ displaystyle g \ to 0}$ ${\ displaystyle g \ to 0}$ . Acesta din urmă este cazul care va fi analizat, știind că concluziile pot fi extinse direct la cea inițială.

Luați în considerare cazul inițial $g=0$ ${\ displaystyle g = 0}$ $g = 0$ .

În absența rezistenței la greutate, potențialul efectiv se menține

V_{\text{eff}}={\frac {(L_{z}-L_{3}\cos \theta )^{2}}{2I_{1}\sin ^{2}\theta }}

{\ displaystyle V _ {\ text {eff}} = {\ frac {(L_ {z} -L_ {3} \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta }}}

{\ displaystyle V _ {\ text {eff}} = {\ frac {(L_ {z} -L_ {3} \ cos \ theta) ^ {2}} {2I_ {1} \ sin ^ {2} \ theta }}}

Acest potențial are un punct staționar în colț $\theta ^{*}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {*}}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {*}}$ pentru care $L_{z}=L_{3}\cos \theta ^{*}$ ${\ displaystyle L_ {z} = L_ {3} \ cos \ theta ^ {*}}$ ${\ displaystyle L_ {z} = L_ {3} \ cos \ theta ^ {*}}$ . Din teoria mișcării unidimensionale, frecvența micilor oscilații (nutații) din jur $\theta ^{*}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {*}}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {*}}$ merita

\omega _{\text{nut}}^{2}={\frac {V''_{\text{eff}}(\theta ^{*})}{I_{1}}}

{\ displaystyle \ omega _ {\ text {nut}} ^ {2} = {\ frac {V '' _ {\ text {eff}} (\ theta ^ {*})} {I_ {1}}}}

{\ displaystyle \ omega _ {\ text {nut}} ^ {2} = {\ frac {V '' _ {\ text {eff}} (\ theta ^ {*})} {I_ {1}}}}

în curs de dezvoltare $V_{\text{eff}}$ ${\ displaystyle V _ {\ text {eff}}}$ ${\ displaystyle V _ {\ text {eff}}}$ la ordinea a doua în $\theta ^{*}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {*}}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {*}}$ este obținut

V_{\text{eff}}={\frac {L_{3}^{2}\theta ^{2}\sin ^{2}{\theta ^{*}}}{2I_{1}}}\theta ^{2}

{\ displaystyle V _ {\ text {eff}} = {\ frac {L_ {3} ^ {2} \ theta ^ {2} \ sin ^ {2} {\ theta ^ {*}}} {2I_ {1 }}} \ theta ^ {2}}

{\ displaystyle V _ {\ text {eff}} = {\ frac {L_ {3} ^ {2} \ theta ^ {2} \ sin ^ {2} {\ theta ^ {*}}} {2I_ {1 }}} \ theta ^ {2}}

de unde, derivând de două ori și substituind

\omega _{\text{nut}}={\frac {I_{3}}{I_{1}}}\omega _{3}

{\ displaystyle \ omega _ {\ text {nut}} = {\ frac {I_ {3}} {I_ {1}}} \ omega _ {3}}

{\ displaystyle \ omega _ {\ text {nut}} = {\ frac {I_ {3}} {I_ {1}}} \ omega _ {3}}

.

Pentru valori de $g\to 0$ ${\ displaystyle g \ to 0}$ ${\ displaystyle g \ to 0}$ , punctul minim $\theta ^{(g)}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {(g)}}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {(g)}}$ nu poate diferi mult de $\theta ^{*}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {*}}$ ${\ displaystyle \ theta ^ {*}}$ . Prin urmare, diferența dintre derivatele secundare în astfel de puncte este în continuare neglijabilă și aceeași expresie poate fi utilizată pentru frecvența de nutare. ^[2]

Tipuri de filare

Învârtitor tradițional

Rotativul tradițional măsoară aproximativ 6 centimetri înălțime și diametrul său maxim atinge o rază de aproximativ 4 centimetri. Odată ce atinge 4 centimetri, diametrul său scade treptat. Este cel mai obișnuit vârf de filare, realizat în mod tradițional din lemn.

Învârtitoare germană

Varful de filat german sau peitschenkreisel are o formă conică și, din vârf, crește treptat în diametru până ajunge la vârf. Șirul său este situat la capătul unui băț lung. În mod tradițional, este fabricat din stejar sau din bușteni. În interior va fi acoperit cu un pas negru. Blaturile germane sunt mai groase, ajungând la aproape 11 centimetri în diametru în zona celei mai mari din perimetru. Are unghii groase cu vârf rotund, care pot măsura până la aproximativ 5 centimetri și grosimea unui deget. De asemenea, are marcaje orizontale care înconjoară corpul, utilizate pentru a înfășura coarda. Deci, cine se joacă, ține vârful frânghiei cu mâna stângă și bățul cu cealaltă. Mișcându-ți rapid brațele, tragi frânghia trăgând vârful, care

ea începe să se învârtă pe vârful său de fier, ceea ce face spin ultima destul de mult timp și generează un puternic buzz .

Cuspe de top

Cuspeul de spinning top este un mic spinning top realizat cu coji de nucă de cocos; acest nume este folosit și pentru acele vârfuri cărora le lipsește vârful.

Vârf rotativ vietnamez

Caracteristic Vietnamului , acest vârf are un vârf mai aplatizat, astfel încât proeminența părții superioare este mai pronunțată, oferind o stabilitate mai mare.

Tagua vârf

Numele se referă la vârfurile mai aplatizate. Această formă le conferă o stabilitate mare.

Trottola cucarro

Blatul cucarro are vârful ascuțit și aspru. Ultimul termen este folosit și pentru cei care au vârful strâmb sau neregulat.

Top rotativ așezat și cascareto

Blatul așezat are un vârf rotund și neted. Termenul "sedita" se referă la vârfuri rotative al căror vârf își traversează axa centrală, ceea ce face ca mișcarea lor să fie foarte fluidă. În schimb, atunci când fierul nu este în conformitate cu axa centrală a vârfului, mișcarea acestuia este neregulată și chiar imprevizibilă. În acest caz se spune că vârful este cascareto.

Elementele vârfului

Corp

În mod tradițional, vârfurile erau construite de meșteri, cu lemne dure, astfel încât să poată rezista loviturilor primite de „adversari”. Blaturile au fost construite și de copii cu lemn de fag sau stejar.

Au tăiat aproximativ lemnul, punând în cele din urmă un cui de fier fără cap ca punct. În alte cazuri, capetele au fost făcute cu partea superioară a pulverizatorilor și încă altele cu fructe uscate.

Astăzi s-a extins fabricarea blaturilor și elementele de construcție s-au diversificat: se folosesc diferite tipuri de lemn, materiale sintetice și materiale plastice care sunt de obicei importate din Statele Unite, China sau Taiwan . Au fost adăugate și muchii realizate din materiale care variază de la neopren la oțel pentru a evita deteriorarea coliziunii.

Desen

De-a lungul istoriei, designul topului s-a schimbat mult în funcție de teritoriu. În mod tradițional, rotirile au o formă conică și solidă, dar pot avea și caracteristici diferite. Esențialul pentru un top rotativ este că forma sa este potrivită pentru a favoriza efectul giroscopic.

Se spune că vârful tradițional are aproximativ șase centimetri pe patru centimetri înălțime în diametrul său cel mai mare, deși această măsură variază uneori. Blaturile germane, de exemplu, măsoară 11 cm în diametru.

Trebuie spus că vârfurile care nu au incizia între vârf și corp (în general cele pentru copii sub 7 ani), pentru a începe să înfășoare sfoara au o fantă care are aceeași funcție în corpul vârfului.

Decor

Cea mai comună formă de personalizare a vârfului este de a-și vopsi corpul manual, printr-o măiestrie. De obicei sunt realizate modele orizontale, asemănătoare benzilor care, atunci când se întorc, se estompează și creează un efect multicolor curios în partea de sus.

Decorarea jocului a câștigat importanță în America de Sud, unde au fost folosite motive mayașe și aztece .

Astăzi puteți găsi vârfuri rotative cu lumini, altele care reproduc sunete muzicale; chiar dacă noile materiale utilizate pentru producție fac decorarea complicată, puteți găsi totuși vârfuri rotative de multe culori și cu modele diferite.

Vârfurile au, de asemenea, semne speciale care se desfășoară de-a lungul întregului perimetru și sunt paralele între ele. Aceste urme nu sunt foarte adânci și au doar o funcție decorativă, cu excepția filelor fără vârfuri ale căror urme țin firul și îl împiedică să alunece pe suprafață.

Bacsis

Corpul vârfului se termină într-un punct pe care se va sprijini în timpul jocului. În acest fel, vârful va rămâne în picioare pe sine. Vârful, numit și cioc, este elementul pe care instrucțiunile jucăriei atrag cea mai mare atenție, fiind cea mai periculoasă parte a obiectului. Astfel, în Statele Unite și Europa, vârful determină vârsta utilizatorului căruia îi este destinată jucăria.

Un tip de filare fără vârf metalic și realizat cu materiale mai moi este destinat copiilor cu vârsta sub 7 ani. De asemenea, pentru persoanele de peste 7 ani, pot fi găsite două grupuri mari de sfaturi diferite: cele rotunjite și cele ascuțite, care sunt cele mai frecvente.

Cu varf

Unele rotiri constau dintr-o incrustare metalică în interiorul corpului și care are o gaură în partea inferioară. În acest din urmă caz, vârful este alcătuit din două părți: una care iese din corp și al cărei scop este să fie punctul de susținere al vârfului și să primească impactul împotriva solului și altul care rămâne în interiorul corpului și al cărui scop scopul este să rămână atașat la partea superioară. În acest fel, corpul contemplă o deschidere prin care se introduce vârful și la exterior rămâne doar „vârful” în sine.

Vârfurile încorporate sunt de obicei metalice (oțel sau fier) și pot fi împărțite în două grupuri mari:

Varf de naut sau varf plat. Este un vârf cu capăt rotunjit. Forma sa face mai dificilă scufundarea într-un teren moale sau intrarea în corp, dar crește frecarea prin scăderea duratei efectului giroscopic.
Punct ascuțit sau punct strâmb. Spre deosebire de vârful năutului, acesta este mai ascuțit. Deci, tinde să se scufunde mai mult în pământ. Avantajele pe care le prezintă sunt o reducere a frecării datorită unui contact mai mic cu suprafața și este în mod clar mai letală în întrerupător.

Vârful încorporat poate fi echipat și cu un profil canelat. Acest profil permite să se încadreze un șir corect proporționat și permite executarea a numeroase trucuri, în care dați o viteză mai mare vârfului.

Fără bacșiș

Uneori vârful este fabricat din același material ca și partea superioară, în timp ce alteori nu este.

Frânghie

Coarda, cunoscută și sub numele de cablu, este elementul care, după ce l-a rostogolit în corp, prin tragere vă permite să declanșați rotația care va dezvolta efectul giroscopic. Cu cât este tras mai repede, cu atât mișcarea de răsucire este mai rapidă.

În general, frânghia are o lungime cuprinsă între 30 de centimetri și jumătate de metru. Lungimea și grosimea șirului depind de mărimea, greutatea vârfului și lățimea canelurii de pe corp sau vârf. Pentru a preveni ieșirea liniei din mână în timpul turnării, o bucată de lemn este legată la capăt, astfel încât să nu iasă.

Există o nouă variantă care se descurcă fără coarda tradițională, PowerStarts, care au un cârlig în partea superioară în care este introdus un dispozitiv cu un sistem care, trăgându-l, dă o forță de rotație pe partea superioară, permițându-i să cad, evitând supărarea derulării înapoi a frânghiei de mai multe ori.

Top rotativ

Pentru a arunca partea de sus, primul pas este să legați și să înfășurați șirul în jurul său.

Acesta din urmă este plasat paralel cu vârful și ținut cu degetul mare , în timp ce cu cealaltă mână este rulat perpendicular formând benzi paralele, astfel încât să acopere întreaga suprafață a obiectului.

Pentru a face acest lucru, este necesar să lăsați un spațiu între vârf și corpul vârfului, care vă permite să mențineți șirul întins în timp ce este legat. ^[3]

În momentul înainte de lansare, vârful trebuie ținut în mână și capătul șirului este strâns ferm între index (sau deget inelar ) și degetul mijlociu . Pe acesta din urmă, în plus, se fixează o bucată de lemn , o mașină de spălat, o agrafă sau, mai frecvent în trecut, o monedă, astfel încât în timpul aruncării coarda să nu cadă pe pământ.

În cele din urmă, vârful este aruncat și coarda este trasă înapoi. Această aruncare poate fi efectuată complet în picioare sau cu corpul îndoit înainte. ceea ce reduce impactul asupra solului . În mod similar, se poate face cu vârful îndreptat în jos și făcând o mișcare de rotație orizontală cu brațul sau cu vârful îndreptat în sus cu o mișcare verticală de oscilare în jos.

Tragerea cablului înapoi creează un impuls unghiular care duce la un moment cinetic care determină o rotație rapidă a vârfului în jurul axei sale de simetrie . În cele din urmă, vârful sau vârful lovește solul și, datorită efectului giroscopic produs de rotația vârfului, începe mișcarea caracteristică a vârfului pe sol.

Te joci cu vârful

Individual

Pod sau telecabină: cele două capete ale frânghiei sunt luate cu o singură mână și întinse. Pe șina care se formează, vârful este făcut să danseze. Ridicând una dintre cele două mâini, frânghia poate fi înclinată astfel încât vârful să se miște.

Faceți-l să danseze în mână: se poate face în timp ce vârful se învârte făcându-l să danseze în palmă sau ridicându-l cu degetul arătător, astfel se numește „cupă”. O altă modalitate este să o lovești corect și să o introduci în palma mâinii tale.

Vârful în aer: constă în aruncarea vârfului și înainte ca aceasta să atingă pământul și frânghia să se desfacă, este trasă spre mână, asigurându-vă că vârful rămâne acolo în rotație.

Alunecare: Aceasta implică deplasarea vârfului dintr-un punct în altul în timp ce vârful se rotește cu ajutorul frânghiei.

Aruncare : Pe măsură ce partea superioară se rotește pe pământ, coarda este rulată ușor în vârf și trasă în sus. Vârful sare și trebuie să cadă învârtindu-se din nou, la pământ sau în mână.

Colectivele

Îndepărtați obiectele: se formează un cerc pe pământ, în centrul căruia fiecare jucător așează o marmură, un alt vârf sau, mai normal, o monedă și, după ce toată lumea și-a aruncat vârful, este colectat în mână și încearcă să-l arunce împotriva uneia dintre monede și scoateți-o din cerc, repetând operația pe măsură ce partea superioară se rotește. Dacă reușește, ia moneda. Dacă partea de sus încetează să se rotească, intră un alt jucător.

Spinbreaker: se formează un cerc pe sol, în centrul căruia este așezat un vârf rotativ, împotriva căruia se aruncă rotiri pentru a-l distruge. Jucătorul care ratează șutul și nu reușește să-l lovească îl va înlocui pe cel de la sol cu vârful său.

Spinbreaker: mai dificil: se formează un cerc pe sol și unul dintre participanți trebuie să-și arunce vârful, rotindu-l în interiorul cercului. Restul trebuie să încerce să atingă acest obiectiv. Când partea de sus se termină de rotație, jucătorul trebuie să se afle în afara cercului. Dacă nu, devine un alt top „victimă” și va putea ieși doar cu loviturile sau zguduiturile altora. Luați rotirile: un cerc este desenat pe sol și participanții trebuie să arunce rotirile, rotindu-le în interiorul cercului. Pierde vârful care ajunge în ciocnirea cu ceilalți.

Notă

^ Callimachus, epigramă în Anthologia graeca , VII, 89.
^ Vladimir Igorevič Arnol'd , Metode matematice ale mecanicii clasice , Roma, Editori Riuniti University Press, 2010, pp. 148–159.
^ Turner Toys The Smart Top pentru vârstele de peste 6 ani , pe turnertoys.com (arhivat din original la 13 octombrie 2007) .

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikționarul conține dicționarul lemă « spinning top »
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere deasupra

linkuri externe

( EN ) Trottola , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Controlul autorității	Tezaur BNCF 67832 · LCCN (EN) sh85136095 · GND (DE) 4032978-1 · NDL (EN, JA) 00.566.508

[1] Callimachus, epigramă în Anthologia graeca , VII, 89.

[2] Vladimir Igorevič Arnol'd , Metode matematice ale mecanicii clasice , Roma, Editori Riuniti University Press, 2010, pp. 148–159.

[3] Turner Toys The Smart Top pentru vârstele de peste 6 ani , pe turnertoys.com (arhivat din original la 13 octombrie 2007) .

[1]

[2]

[3]