Впервые жидкий гелий был получен в 1908 году голландским физиком Хейке Камерлинг-Оннесом. Его установка была очень сложна и выдавала максимум 300 миллилитров жидкого гелия в час. Самые разные инженеры работали над этой конструкцией 25 лет, но так и не смогли добиться ни ее упрощения, ни повышения производительности.
Маятник в общепринятом смысле слова выглядит как груз, который висит на нити и, если его толкнуть, совершает колебания. Но лауреат Нобелевской премии по физике Пётр Леонидович Капица думал не в привычных рамках и задался вопросом: «А что, если маятник перевернуть?» Его можно зафиксировать в вертикальном положении ровно над точкой подвеса, а нить заменить на что-то жесткое. Но очевидно, что толкать груз нельзя, иначе он упадет и опять станет маятником в общепринятом смысле слова.
Пётр Леонидович хотел, чтобы перевернутый маятник тоже мог совершать колебания, но для этого нужно было думать еще шире.
На момент эксперимента Капица уже догадывался, что перевернутый маятник качается и не падает, если в ритм колебаниям поднимать и опускать его точку подвеса. Осталось собрать машину, которая будет это делать. Модель перевернутого маятника Капица сделал, используя двигатель электрической швейной машинки.
Точка подвеса должна была совершать движение вверх-вниз, тогда как электромотор создает вращательное движение. Для преобразования вращения Капица использовал шариковый подшипник, к обойме которого присоединена тяга, а она, в свою очередь, приводит в колебание рычаг. Один конец рычага вращается относительно неподвижной оси, а на другом подвешивается стержень маятника так, что он может свободно качаться.
В мемориальном музее Капицы стоит демонстрационная модель маятника, и любой может убедиться в том, что идея академика, действительно, работает. Любая попытка толкнуть груз приводит к тому, что он начинает качаться влево-вправо и при этом не падает.
Математик Владимир Игоревич Арнольд, увидев маятник Капицы, потом собрал свою модель перевернутого маятника из электробритвы «Нева», но этим влияние изобретения Капицы на мировую науку и технику не ограничилось.
В 1951 году ученый описал физическую природу этого явления в статье «Маятник с вибрирующим подвесом», из которой выросло целое направление в физике: вибрационная механика. Она используется для описания колебательных процессов в атомной физике, физике плазмы, кибернетической физике и при любых сложных инженерных расчетах.
Например, уравнения вибрационной механики помогают рассчитывать колебания разогретой до миллионов градусов плазмы в термоядерных реакторах, предсказывать колебания мостов от ветра и используются при проектировании небоскребов, устойчивых к землетрясениям.
Редкий музейный предмет, известно два экземпляра.
Пётр Леонидович хотел, чтобы перевернутый маятник тоже мог совершать колебания, но для этого нужно было думать еще шире.
На момент эксперимента Капица уже догадывался, что перевернутый маятник качается и не падает, если в ритм колебаниям поднимать и опускать его точку подвеса. Осталось собрать машину, которая будет это делать. Модель перевернутого маятника Капица сделал, используя двигатель электрической швейной машинки.
Точка подвеса должна была совершать движение вверх-вниз, тогда как электромотор создает вращательное движение. Для преобразования вращения Капица использовал шариковый подшипник, к обойме которого присоединена тяга, а она, в свою очередь, приводит в колебание рычаг. Один конец рычага вращается относительно неподвижной оси, а на другом подвешивается стержень маятника так, что он может свободно качаться.
В мемориальном музее Капицы стоит демонстрационная модель маятника, и любой может убедиться в том, что идея академика, действительно, работает. Любая попытка толкнуть груз приводит к тому, что он начинает качаться влево-вправо и при этом не падает.
Математик Владимир Игоревич Арнольд, увидев маятник Капицы, потом собрал свою модель перевернутого маятника из электробритвы «Нева», но этим влияние изобретения Капицы на мировую науку и технику не ограничилось.
В 1951 году ученый описал физическую природу этого явления в статье «Маятник с вибрирующим подвесом», из которой выросло целое направление в физике: вибрационная механика. Она используется для описания колебательных процессов в атомной физике, физике плазмы, кибернетической физике и при любых сложных инженерных расчетах.
Например, уравнения вибрационной механики помогают рассчитывать колебания разогретой до миллионов градусов плазмы в термоядерных реакторах, предсказывать колебания мостов от ветра и используются при проектировании небоскребов, устойчивых к землетрясениям.
Редкий музейный предмет, известно два экземпляра.
Материалы
Размеры
1946-1960 гг. СССР, г. Москва
250 × 100 × 300 мм
Металл
Место и время создания
Оборудование
Кабинет-музей Петра Капицы
Лабораторные исследования
при подготовке текста использовали
статью внучатой племянницы ученого Елены Леонидовны Капицы. Она была опубликована в сборнике «Памятники науки и техники в музеях России. Выпуск 2», напечатанном Политехническим музеем и издательством «Знание» в 1996 году.
Где увидеть
Демонстрационные установки
Автор
Пётр Леонидович Капица (1894–1984)
Масса
2 кг
СССР, г. Москва, 1946-1960 гг.
Полное наименование
Маятник с вибрирующим подвесом
Маятник с вибриющим подвесом
С этим экспонатом связаны истории и музеи
