Un oiseau d'équilibre, également appelé oiseau d'équilibrage ou un jouet de tulerte, est une démonstration de physique classique montrant les principes du mouvement de rotation, du centre de gravité et de la conservation du moment angulaire. Voici comment cela fonctionne:
1. Design :Un oiseau d'équilibre se compose généralement d'une base pondérée et d'un long cou incurvé avec un bec ou une tête pointu. La distribution de poids crée un point d'équilibre qui permet à l'oiseau d'équilibrer et de se balancer sur la pointe de son bec.
2. position initiale :L'oiseau d'équilibre est placé sur une surface plane avec son bec posé en contact ou près de la surface. Le point de contact entre le bec et la surface doit être directement en dessous du centre de gravité de l'oiseau.
3. poussant la queue :Pour mettre l'oiseau d'équilibre en mouvement, vous poussez doucement la queue. Cela fournit un premier moment angulaire à l'oiseau. Alors que l'oiseau bascule d'avant en arrière, son centre de masse se déplace dans un arc.
4. Centre de gravité :La conception de l'oiseau d'équilibre garantit que son centre de gravité est légèrement plus élevé que le point de contact du bec. Cet arrangement garantit que la gravité agit pour ramener l'oiseau à sa position d'équilibre après avoir été déplacé par la poussée.
5. Conservation du moment angulaire :Comme l'oiseau de l'équilibre oscille, son moment angulaire reste constant, comme dicté par le principe de la conservation du moment angulaire. L'oiseau subit des rotations continues autour de son point de contact, mais son moment angulaire total reste le même tout au long de son mouvement.
6. Oscillations :L'interaction entre la distribution du poids de l'oiseau et la traction gravitationnelle le fait osciller en continu. L'énergie initialement fournie par la poussée maintient l'oiseau en mouvement jusqu'à ce que la friction et la résistance à l'air dissipent progressivement l'énergie et arrêtent les oscillations.
7. point d'équilibrage :La forme de forme et de poids de l'oiseau d'équilibre sont soigneusement conçues pour que le centre de gravité de l'oiseau soit directement au-dessus du point de contact du bec. Cela garantit que l'oiseau revient à sa position d'équilibre après avoir subi des oscillations.
En comprenant les principes du mouvement de rotation et de l'équilibre, vous pouvez apprécier comment un oiseau d'équilibre peut continuer à se balancer et à équilibrer son bec sans tomber.