Wstający bączek

Zakręcony bączek po chwili wstaje na nóżce - właściwie to nikt nie wie dlaczego. Za to zaskakujące zachowanie bączka odpowiedzialna jest siła tarcia.

Energia tracona pod wpływem siły tarcia jest większa, jeśli bąk wiruje na swoim szerszym biegunie (większy 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.

Znakomici fizycy (Niels Bohr i Wolfgang Pauli) głowili się nad tym problemem już na początku XX wieku. Jednak wyjaśnienie nie jest wcale proste.

W bączku odwracającym się, w odróżnieniu od "zwykłych" bączków, zawsze ostro zakończonych, na siły precesji pod wpływem grawitacji, nakładają się efekty związane z siłami tarcia. Kiedy bączek przewraca się "do góry nogami", kręci się wolniej - część energii ruchu obrotowego została zużyta na podniesienie środka ciężkości. Różnicę momentu pędu przejmuje "wszechświat", tzn. podłoga, źródło siły tarcia.

W odróżnieniu od żyroskopu, oś obrotu bączka nie jest ustalona, ale swobodna. Z tego powodu "przewrotka" żyroskopu i "przewrotka" bąka wyglądają zupełnie inaczej. Żyroskop dla obserwatora zewnętrznego po przewrotce kręci się w drugą stronę, bączek po przewrotce, dla obserwatora zewnętrznego kręci się w ten samą stronę, natomiast dla krasnoludka wewnątrz - w odwrotną.

Zauważmy wreszcie, że "normalne" bączki, wcale nie są takimi zwykłymi bryłami - albo są wydłużone, albo pękate, prawie nigdy nie są okrągłe jak odwracający się bączek.


Analiza ruchu bączka "tippe-top" wymaga użycia komputera - na Uniwersytecie w San Francisco powstał na ten temat doktorat.