Физиците обясняват как да успокоят куфар на две колела, който се люлее от едната страна на другата

Много хора са се сблъсквали със ситуация, при която количка или чанта на две колела губи равновесие при висока скорост и започва да се люлее от една страна на друга. Спусъкът за нежелано странично движение може да бъде внезапно препятствие на земята или внезапна промяна на посоката. След това куфарът започва да се люлее точно в движение и амплитудата на трептене се увеличава, докато куфарът падне на една страна.

Група физици от Лабораторията за сложни системи и материали към Парижкия университет (Сорбоната) внимателно са проучили този проблем теоретично и експериментално, като ясно претендират за Иг Нобелова награда през 2017 г. За експерименти е проектирана специална инсталация на две колела с тежести.

Интересното е, че нестабилност възниква само за определен диапазон от геометрични параметри и само извън критичната скорост на движение. Изследователите проведоха серия от експерименти върху модел на малък куфар, изучавайки влиянието на неговата геометрия и скорост върху силата на люлеенето - и съставиха съответните бифуркационни диаграми. Те установиха по-специално, че е по-лесно да се разбалансира куфар при по-ниска скорост на търкаляне, отколкото при по-висока. Това отчасти противоречи на заключенията на предишни теоретици, които посочиха високата скорост на търкаляне на куфара като необходимо условие за появата на нестабилност.

Следователно, колкото по-висока е скоростта на търкаляне, толкова по-малка е вероятността куфарът да загуби стабилност и да се преобърне. Физиците обясняват, че това се случва, защото енергията на транслационното движение по права траекториякара куфара да се търкаля повече настрани, вместо да се накланя, намалявайки шансовете да се преобърне.

Алтернативен вариант за прехвърляне на енергия от люлеене към странични движения е намаляването на ъгъла на наклон спрямо хоризонталата, тоест спускане на прибиращата се дръжка.

---