Om ett hårdkokt ägg snurras tillräckligt snabbt på ett bord, den kommer långsamt att stå upprätt medan den fortsätter att snurra. Även om det snurrande ägget reser sig på grund av friktionskraften mellan ägget och bordet, den fullständiga förklaringen involverar en relativt komplex uppsättning ekvationer. I ett försök att förklara begreppen för en bredare publik, fysikern Rod Cross vid University of Sydney har sökt en enklare förklaring till uppkomsten av ett snurrande ägg.

"Snurrande ägg har studerats i mer än 100 år, men det har inte tidigare funnits en enkel förklaring till uppgången, antingen snurrande ägg eller tippetoppen, " berättade Cross Phys.org . "Den väsentliga fysiken kan inte förmedlas till en student eller till en fysiklärare genom att förklara att ett ägg reser sig eftersom ekvationerna förutspår att det kommer att stiga.

"En del av problemet är att det inte har funnits tillräckligt många experimentella mätningar för att fastställa de olika rollerna av glidande och rullande friktion för att få ägget (eller tippetoppen) att höjas och sedan få det att sluta stiga om det inte snurras tillräckligt snabbt ."

I experiment med en solid aluminiumsfäroid, Cross visade en viktig egenskap hos det snurrande ägget, vilket är att det förekommer (dvs. roterar) kring två olika axlar. Den uppenbara rotationen är den i den riktning den snurrar, kring den vertikala axeln. Ägget roterar också runt en horisontell axel när det står upp på sin ände.

Den nya studien visar att rotation kring den horisontella axeln beror på precession, och att själva precessionen beror på den horisontella friktionskraften. Om ägget börjar rulla, då sjunker friktionskraften till noll och ägget slutar stiga.

Å andra sidan, det snurrande äggets precession kring den vertikala axeln orsakas av normalkraften (från bordet trycker upp ägget), snarare än friktion.

Experimenten bekräftade också en annan relaterad egenskap hos det snurrande ägget:ju snabbare ägget snurrar, ju mer vertikal den står. Om ägget snurrar för långsamt, det kommer inte att stiga alls. På nytt, förklaringen kan spåras tillbaka till friktionskraften, eftersom långsam rotation gör att ägget rullar istället för att glida och resa sig.

Cross hittade också liknande förklaringar till inversionen av en tippetopp och det långsamma fallet och snabba precessionen av snurrande mynt.

© 2018 Phys.org