Если потянуть этого зверька за хвост, он зажужжит и поползет вперед. Примечательно, что лапки его не сделают при этом ни единого движения. Кажется, будто внутри возникает какая-то сила, позволяющая ему двигаться, не отталкиваясь и не опираясь на что-либо. Под влиянием механизмов подобного рода в технике возник миф о безопорном движении.

Когда мы идем, едем, плывем или летим, то отталки­ваемся от земли, воды или воздуха. Ракета летит, от­брасывая поток газов.

Но есть немало случаев, когда кажется, что движение совершается как бы под влиянием только внутренних сил, без отбрасывания массы или опоры на что-либо. Например, раскачиваясь на скейтборде, можно доволь­но быстро ехать, казалось бы, практически не отталки­ваясь от дороги. Точно так же можно раскачать лодку, и она поплывет без весел.

Так нельзя ли создать устройство, которое не только бы двигалось в горизонтальном направлении, но и лета­ло без всякой опоры на окружающую среду? В отличие от ракеты оно бы, не отбрасывая массы, легко поднима­лось бы на любую высоту, даже покидало Землю и дос­тигало других планет. Космонавтика стала бы делом простым и дешевым.

Такое устройство должно двигаться под действием сил инерции перемещающихся в нем масс. Поэтому его называют безопорным движителем, или инерциоидом.

Механика доказывает, что система тел (а таковым является любое устройство) не может переместить свой центр масс только за счет действующих внутри ее сил. Но не противоречит ли это опыту? К сожалению, нет.

Когда мы рывками вперед-назад заставляем двигать­ся лодку или скейтборд, то рывок в одну сторону дела­ем с большей скоростью, чем в другую. Между тем со­противление между водою и лодкой или трение качения колес по асфальту зависят от скорости. При большой скорости они выше, чем при маленькой. Таким обра­зом, мы, того не замечая, отталкиваемся от окружаю­щей среды. Никакого безопорного движения здесь нет.

В расчете на получение безопорного движения дела­лись инерциоиды весьма замысловатой конструкции, которые даже показывали небольшое снижение веса. Но при внимательном и точном изучении выяснялось, что все эти устройства действуют за счет взаимодей­ствия с окружающей средой.

Однако существуют инерциоиды, которые вовсе не рассчитаны на нарушение законов природы. Они дви­жутся за счет создающейся в них вибрации, опираясь на окружающую среду. Один из них — игрушечный зверек, рассказом о котором мы начали эту статью. Внутри его вращается неуравновешенный груз, создаю­щий сильную вибрацию. Ось вращения маховика распо­ложена наклонно. В момент, когда груз, вращаясь, ока­жется позади, тело переместится вперед и вверх, а лап­ки зверька на мгновения оторвутся от стола. Но центр масс всей системы, как и следует из механики, остается на прежнем месте. Перемещаются лишь центры масс частей системы: груза и тела зверька. Через мгновение после этого тело и лапки вновь коснутся стола.

Когда же груз при своем вращении перейдет вперед, тело зверька, по тому же закону сохранения центра масс, должно бы переместиться назад. Но оно уже опу­стилось на стол, а значит, начала действовать сила тре­ния. Она-то и не дает зверьку сдвинуться назад.

В простейшем случае этот эффект легко смоделиро­вать, несимметрично насадив на вал моторчика от ста­рой игрушки какой-нибудь грузик (см. рис. 1). Укре­пите на небольшой дощечке жестяные лапки. С проти­воположной стороны, посередине, прибейте к ней ку­сок дерева и прикрутите к нему скотчем моторчик с грузом. Если подключить к нему ток, система начнет вибрировать и поползет. Так же точно ведет себя и наша игрушка. Вообще-то доску с моторчиком можно декорировать под какое-нибудь животное, и получится отличный подарок для малыша. Однако интереснее сделать игрушку заводную.

На рисунке 2 изображена схема механизма, работаю­щего от растяжения резины.

Потянув за шнурок (хвостик), заранее намотанный на нижнюю катушку, вы тем самым заставите намотаться резиновый жгут на верхнюю катушку.

Если хвостик выпустить из рук, то резиновый жгут начнет сматываться. При этом начнет вращаться сидя­щий на одном валу с ним маховик, связанный при по­мощи резинового пассика со шкивом, на одной оси с которым укреплен груз. Диаметр этого шкива значи­тельно меньше диаметра маховика. Поэтому получается повышающая передача, и груз вращается очень быстро, а все устройство вибрирует с большой частотой.

Весь механизм смонтирован на легкой жестяной раме. Размеры выбираются в соответствии с имеющи­мися заготовками. Так, например, маховик с желобком для пассика можно найти в старом плеере. Обычно он имеет диаметр 50 — 70 мм.

Вал маховика и вал груза проходят через отверстия в раме. В продольном направлении они зафиксированы надетыми на них керамическими «четками» от нагрева­тельного элемента старого кофейника. Такие «опорные подшипники» при смазке графитом имеют очень низ­кое трение.

Раму лучше сделать из жести. Возьмите полоску жести и процарапайте на ней резаком или шилом две параллельные линии примерно на 1/3 толщины. Если глубина их достаточна, то по этим линиям жесть легко согнется. После этого углы следует пропаять, и вы по­лучите прочный аккуратный профиль. Рама состоит из двух частей, собираемых на винтах.

В качестве двигателя используется пучок резиновых нитей сечением 1x1 мм. «Хвостик» сделайте из рыбо­ловной лески.

Готовый аккуратно сделанный механизм сам по себе смотрится достаточно изящно. Его можно заключить в жестяной контур, напоминающий силуэт какого-нибудь зверя.

А. ВАРГИН из журнала «Юный техник» №5 2006г