Обертається на столі кільце виявилося схожим на бумерангу

Фізики з Університету Каліфорнії і Технологічного університету Шаріфа (Іран) з'ясували, що кільце, закручене на столі, рухається як бумеранг, на відміну від траєкторії руху монетки, що обертається. Причиною цього, як вважають автори, виявився рух повітря навколо тіла. Дослідження опубліковано в журналі (препринт), коротко про нього розповідає

Автори роботи звернули увагу, що кільце, розкручене на столі, переміщується в напрямку власного обертання лише спочатку, після чого воно змінює напрямок обертання на протилежний. Для монетки, яка по суті відрізняється від кільця тільки відсутністю отвору посередині, такого не спостерігається. Фізики зробили прискорену зйомку руху обертового кільця для того, щоб з'ясувати який механізм може лежати в основі спостережуваного явища.

Головною силою, що керує напрямком руху обертового предмета є сила тертя. Як відомо, ця сила опирається існуючому руху об'єкта, наприклад, його обертанню. У точці дотику з поверхнею столу монетка або кільце намагаються продовжити обертання навколо власної осі, тому сила тертя штовхає об'єкт вперед (якби сили тертя не було, монетка просто оберталася б на місці). Але крім того, під монеткою знаходиться невелика кількість «замкненого» повітря, який може виходити тільки збоку. У кільця, завдяки отвору посередині, такої проблеми не спостерігається. Фізики вказали, що саме потік повітря через центр «перемикає» силу тертя і змінює напрямок руху.

Вчені припускають, що облік таких аеродинамічних ефектів може допомогти у створенні об'єктів, здатних складним чином змінювати свій напрямок руху. Фізики зазначають, що це новий приклад спільної дії аеродинамічних сил і тертя, що призводить до зміни траєкторії тіла. Іншими відомими прикладами є рухи фрісбі, бумерангів і «крученого» футбольного м'яча.