Zabawka kształtem przypomina "cebulkę", wśród róznych odmian wstających bączków (Tippe Top) można spotkać także drewniane rękodzieła ludowe pochodzące aż z Japonii.
Jeśli wprawimy "cebulkę" w szybki ruch obrotowy bączek ten odwraca się i kręci na nóżce.
Na tej samej zasadzie staje na głowie bączek wykonany z czterech szklanych kulek (Tetratop).

Za zaskakujące zachowanie bączka dpowiedzialna jest siła tarcia. Energia dyssypowana pod wpływem siły tarcia jest większa, jeśli bąk wiruje na swoim szerszym biegunie (większy średni moment siły tarcia przy tym samym nacisku). W związku z tym bąk dąży do zmniejszenia powierzchni tarcia nawet kosztem podniesienia środka ciężkości. Wzrost energii potencjalnej odbywa się kosztem energii ruchu obrotowego.

Dokładne wyjaśnienie działania bączka nie jest jednakże takie proste - jak pokazuje poniższe zdjęcie z lat trzydziestych dwudziestego wieku, wzbudzał on zainteresowanie takich sław jak Bohr i Pauli.

W odróżnieniu od "zwykłych" bączków, zawsze ostro zakończonych, na siły precesji pod wpływem grawitacji, nakładają się efekty związane z siłami tarcia. O odróżnieniu też od innych zagadnień obrotu bryły sztywnej, oś obrotu jest swobodna, a nie ustalona.

Z punktu widzenia prawa zachowania energii, bączek po "fikołku" zwiększa swą energię potencjalną (co jest niezwykłe, w porównaniu z różnymi "Wańkami-wstańkami, które dążą zawsze do minimum energii potencjalnej. Przyrost energii potencjalnej odbywa się kosztem energii ruchu obrotowego (odwrócony bączek kręci się wolniej).

Z punktu prawa zachowania momentu pędu, bączek dla obserwatora zewnętrznego kręci się nadal w tym samym kierunku, choć wolniej. Różnicę momentu pędu przejmuje "wszechświat", tzn. podłoga, źródło siły tarcia. Z punktu widzenia bączka, jego moment pędu się odwrócił - pamiętajmy, że moment pędu jest tzw. pseudowektorem¸tzn. ma jak inne wektory wartość, kierunek i zwrot, ale nie ma ustalonego punktu zaczepienia.

Wreszcie, bączek jest znakomitym przykładem elipsoidy obrotu. W odróżnieniu od innych bączków, jest pękaty - tzn. jego moment bezwładności dla obrotów wzdłuż dwóch osi (pionowej i poziomej) jest podobny. Być może jest to również jeden z czynników odpowiedzialnych za odwracanie się.

Najlepiej przyczynę odwracania się określił jeden uczeń liceum:

"...przewraca się na bok aż w końcu potyka się o nóżkę i wstaje".

Napisz i Ty swój komentarz!

---

Patrz także: inne zabawki, pojęcia i zjawiska związane:
Energia (Zas. zach. energii):	Doświadczenie na deser Kroczące zwierzaki Młynek Croksa Schodząca sprężyna Słoneczne baterie Spadające piłeczki Wahadło Newtona Kamień Celtycki
Moment pędu:	Kamień Celtycki Lewitron
Tarcie	Kamień Celtycki Kroczące zwierzaki
Moment bezwładności	Poczucie równowagi
Moment siły	Kaczka pijaczka