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标题: 翻色球为何会翻转？ [打印本页]
作者: 乌木    时间: 2011-4-8 11:56:02     标题: 翻色球为何会翻转？

没有合适的版块问这个问题，且在此处贴出问问。

图1是红在外（同时绿在内），图2是绿在外（同时红在内），图3是翻转过程的中间态。1和2分别是稳定态，3是不稳定态。（三片红叶＋一个红圆片）为一组，共四组红件，故共有12片红叶和4个红圆片。每一组内有三根连杆联结红叶和红圆片，红圆片下方和三根连杆的联结是活动关节。绿色也是同样的四组和同样的联结结构。一个红片和一个绿片固定联结，故共有12对红－绿叶片对子（见图3）。通过连杆，所有叶片同步翻转，即动一个叶片就动全球的叶片。无论上抛、平抛、下抛或自由下落，基本都能红－绿－红－绿……自动一飞一翻转。
此球为何能在飞行过程中自动翻转？哪位解释解释？
翻色球2.JPG
翻色球1.JPG
翻色球3.JPG

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作者: 忧天杞人    时间: 2011-4-8 12:11:38

超市有卖的，原理不清楚
作者: 洛阳狼王    时间: 2011-4-8 12:34:05

这个哪里有卖的，我想要。
作者: 忧天杞人    时间: 2011-4-8 12:37:25     标题: 回复 3# 的帖子

原来有卖的，现在好像下架了
作者: Cielo    时间: 2011-4-8 12:50:33

以前偶然在一个同学宿舍发现过一个这种玩具，就当时玩过一下，感觉比较神奇。
至于翻转的原因，我猜应该和离心力有关吧
作者: 忧天杞人    时间: 2011-4-8 12:51:58

我觉得与魔板有关系
作者: CrazyBones    时间: 2011-4-8 14:04:51

这东东看起来不错..
作者: ocean_lzp    时间: 2011-4-8 15:06:45

虽然未接触过，但是看一下结构，应该这叶片和风车的叶片设计相似。只要有风（在抛起或者是下落），那么他就可以转动了，然后变了另外一边，那么就变颜色了。猜的，不知道是不是。
作者: Vicki    时间: 2011-4-8 15:20:17

四轴？

这东西要是弄到一个实物看看就好了~
作者: 夜雨听风    时间: 2011-4-8 16:43:19

以下均为我看图后的观点
我认为这是电风扇原理
仔细看会发现成扇形
原来落下应该旋转
由于本身体积大
出现叶片翻转
作者: 乌木    时间: 2011-4-8 16:43:35     标题: 回复9楼等

四个同色圆片的分布是正四面体的四个顶点位置，但是圆片之下没有“转轴”，圆片之下是三根传动连杆。球的中心区域是空的，四个圆片同步内缩，同时内部的另四个圆片同步弹出，经传动连杆带动所有叶片完成翻转。
翻转的中间态时（1楼图3），8个圆片都在内部（四个正在内缩，另四个正在外弹），此刻，8个圆片处于一个立方体的8个顶点处，同色的四个在一个正四面体的顶点，另四个同色圆片处于另一四面体顶点，红色四圆片和绿色四圆片各自运动，互不干扰、碰撞，非常和谐、协调。
飞行时没有旋转只有平动的话，也能翻转，这就和离心力无关了。
和飞行时受到风力似乎也无关，因为放在那里用力对它吹气、吹不同部位，都没用。每一组的三个叶片好似风车叶片，但不能如风车般旋转，用手去拨动三个叶片也不旋转。
用手指同时或分别压下四个圆片，也压不动，此时四个圆片也不会受压而内缩，故整个球不翻色。
只有抓住一个或两个叶片帮它做翻转动作，则整个球就很容易翻转。
总之，我不明白的是，为何会在飞行之中，看上去没有外界帮忙之下，边飞边翻转的？

[ 本帖最后由 乌木 于 2011-4-9 11:22 编辑 ]
作者: 海上晴天    时间: 2011-4-8 17:45:54

只有拿到实物才能搞懂 凭想象很难理解啊
作者: 华容道    时间: 2011-4-8 18:05:41

在玩具店第一次见到这个玩具时感觉很神奇，考虑到这个玩具太容易坏就没买。
作者: hjblqzjcb    时间: 2011-4-8 18:55:34

表示见过，并且玩过
是裕。。鑫的
表示没仔细研究过
作者: aadxd    时间: 2011-4-8 19:09:04

淘宝上找不到这个，有商品名吗，还是就叫翻色球？
作者: 乌木    时间: 2011-4-8 19:13:51

“翻色球”是我杜撰的名称，不知该叫什么为妥。
作者: 小七阶    时间: 2011-4-8 19:20:19

没有见过，学习了
作者: lunny    时间: 2011-4-9 17:17:16

原帖由 乌木 于 2011-4-8 19:13 发表
“翻色球”是我杜撰的名称，不知该叫什么为妥。

应该叫“双色球”…… 绝对不是彩票的那个，乌木老师可以淘宝上一试
另有名字：变色球/魔术球/双色球/变形球/抛抛球，等等，可能有一些名字会和其他东西重复，不过应该可以找到
1#图片里的那个，貌似是“彩色闪光变色球 发光抛抛球”，应该是会发光的吧

[ 本帖最后由 lunny 于 2011-4-9 17:21 编辑 ]
作者: ocean_lzp    时间: 2011-4-9 17:25:33     标题: 回复 11# 的帖子

谢谢乌木前辈的详细描述。让小弟去一些玩具店找到实物后研究研究，我们一起探讨探讨
作者: 乌木    时间: 2011-4-9 19:25:06     标题: 回复18楼

翻转过程中是会发光的，一个LED，两节纽扣电池，两根弹性铜皮，LED的通断原理一看就清楚，故1楼就不提问发光问题了。

此外，一对红绿叶片的翻转过程示意图如下（画的比例不准，只是定性图），每一对红绿叶片的翻转过程一样。
翻色球示意图.JPG
处于四面体另三个顶点的另三个绿圆片同时移向球的中心，四个绿圆片在球心周围相互抵住，四者仍然处于四面体的四个顶角方位，四个绿圆片内缩到球心周围互相抵住无法再移动之时，就是四个红圆片和12个红叶片不再向外移动之时，这就完成了从绿翻成红。红翻成绿的过程一样。

下图是翻转到中间态时刻四个绿圆片和四个红圆片的状态示意图，绿片将继续内移，红片将继续外移。
翻色球示意图－2.JPG

[ 本帖最后由 乌木 于 2011-4-10 11:02 编辑 ]

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作者: aadxd    时间: 2011-4-9 20:57:32     标题: 回复 18# 的帖子

我淘宝上输入“双色球 -彩票 -预测 -软件 -秘密 -香水 -大乐透 -号 -助手 -法”都没看到这款东西，汗死了
作者: lunny    时间: 2011-4-10 17:31:02

原帖由 aadxd 于 2011-4-9 20:57 发表
我淘宝上输入“双色球 -彩票 -预测 -软件 -秘密 -香水 -大乐透 -号 -助手 -法”都没看到这款东西，汗死了

你得找魔方，益智玩具那个栏目
作者: 769266338    时间: 2011-4-10 21:13:10

应该是抛球时和我们扔东西一样 东西是往开散的 再加上求的结构三片接在一起有个向心力所以在空中做个反转，掉下来时就反过来了 应为球是圆的所以那个方向都可以是他反转 我玩过应该是这个原理
作者: 乌木    时间: 2011-4-11 17:32:33

但是，此球在自由下落（初速度为零，即不是具有初速度的下抛运动。实验时可以在被子上方进行，让球下落到被子上即可）时也能翻转。这样，就不像是“扔东西一样 东西是往开散的”。
自由下落时没有旋转，也就无所谓向心力或离心力了。
此外，翻转过程，部分构件往外散开，但同时另一部分构件是向内聚拢的，这也和“扔东西、往开散”不同。
作者: 769266338    时间: 2011-4-12 23:04:31

向内聚拢就是他的结构有三片构成 在被子上时也就是说只要让球能散开就能变色 球的中间是由三根弯棍链接另一端在片上 所以在球一开一合就变色
作者: qiaoyisi    时间: 2011-4-14 00:20:57

乌木老师您好！这里似乎给出了答案：http://www.iqlight.com/，这里还有衍生产品：http://www.craftster.org/forum/index.php?PHPSESSID=9g6ok0c45k9nrpqdqgus2lhp12&topic=231484.0
作者: 乌木    时间: 2011-4-14 11:58:26     标题: 回复26楼

谢谢介绍又一种有趣东西。
作者: qiaoyisi    时间: 2011-4-14 21:40:16     标题: 回复 27# 的帖子

有趣的东西，大家是最感兴趣的，希望和乌老师多多交流！
作者: 乌木    时间: 2011-4-15 10:43:50

转贴一幅拆解图。图中白色圆圈处的一个绿色圆片拆下来了，一个绿色圆片又可分开为两部分，但是分两次拍照，贴在一起，所以看上去一个绿色圆片分成四件了，不是的。
图中四个红圆片和四个绿圆片正处于和球心差不多的距离处，是翻转的中间态。12个连杆的一端都伸出在最外处，就是12对红绿叶片张开程度最大之时。每一对红绿叶片也可以如图所示分开。
    翻色球拆解图.JPG

[ 本帖最后由 乌木 于 2011-4-15 12:25 编辑 ]

附件: 翻色球拆解图.JPG (2011-4-15 10:43:50, 29.1 KB) / 下载次数 45
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作者: qiaoyisi    时间: 2011-4-15 17:19:38

这个玩具还是包含很多物理学中流体力学的知识的。
作者: 乌木    时间: 2011-4-16 19:45:05

关于此球翻转的原理，我请教了一位物理教师，下面按我所理解的简述一下。
此球在（各种方向的）飞行中，除了受重力外，并无别的外力或内力（风力对它的影响可忽略），此刻它是自由的、不受约束的。此时该球的设计使它自动取12对叶片全部张开的状态，其形态势能最低。一旦遇到别的物体，如接球的手掌或被子等，它受到外力，就被迫呈球形，即一半叶片和圆片处于球面，另一半处于球内。和原先比较，可能翻色了也可能不翻色，多数是翻色，因为叶片在飞行中张开动作有一定惯性，过了最大张开态后再碰到别的物体就促使它翻色。
此球平时放在那里或接在手中之时，就不是自由态，因为它除了受到重力外，还受到比如桌面的反作用力，它就被迫取球形。

[ 本帖最后由 乌木 于 2011-4-20 10:25 编辑 ]
作者: 乌木    时间: 2011-4-20 10:26:10

补充：
从球形（约束态）经过各叶片张开（自由态）再到球形（约束态），形态势能的变化是一种“势阱”，不是一种“势垒”，所以，不是一种“双稳态”体系。通常的双稳态体系是一种低能态受了外力克服势垒变到另一低能态，而此球则相反，一种高能态失去外力跌入势阱，得到外力又变到高能态。



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