Кіріспе

Айналатын ойыншық

Айналатын жоғарғы, немесе жай ғана жоғарғы – тік осьте айналып, гироскопиялық эффектінің арқасында ұшында тепе-теңдік сақтайтын, төменгі жағында өткір ұшы бар ойыншық. Қозғалысқа келгеннен кейін, жоғарғы әдетте бірнеше секунд тербеліп, біраз уақыт тік айналады, содан кейін энергиясын жоғалта бастағанда тербеліс амплитудасы артып, қайтадан тербеледі, әрі ақырында аударылып, қабырғасымен домалайды. Жоғарғылар көптеген түрлері мен материалдарынан жасалады, негізінен ағаштан, металдан және пластиктен, көбінесе металл ұшымен. Оларды саусақтармен тұтқаны айналдыру арқылы, жоғарғының дененің айналасына оралған арқанды тартып немесе ішкі спиральды поршень арқылы қозғатуға болады. Мұндай ойыншықтар ежелгі заманнан бері жеке немесе бәсекелестік ойындарда қолданылып келеді, онда әр ойыншы өз жоғарғысын мүмкіндігінше ұзақ айналдыруға немесе басқа да мақсаттарға жетуге тырысады. Кейбір жоғарғылардың беттерінде әр түрлі белгілер немесе жазулар болады, олар ойынға кездейсоқтық енгізу үшін немесе болжау және ритуалдық мақсаттар үшін қолданылады. Айналатын жоғарғылардың кең таралғандығы осы ойыншықтың көптеген тірі организмдерге ат беруге себеп болған, мысалы Cyclosa turbinata, оның атауы айналатын жоғарғы деген мағынаны білдіретін латын сөздерінен алынған.

Шығу тегі

Айналмалы ойыншықтар әлемнің әртүрлі мәдениеттерінде тәуелсіз түрде пайда болды және археологтар тапқан ең көне ойыншықтардың бірі саналады. Олар Антарктиданы қоспағанда, барлық континенттерде табылды. Мысалы, Қытайда б.з.д. 1250 жылға жуық дауырға жататын айналмалы ойыншықтар, ал шамамен б.з.д. 2000 жылы Тутанхамон патшаның қабірінен ойылған ағаш айналмалы ойыншық табылған. Көне Римде айналмалы ойыншықтар ойыншық ретінде қолданылған. Ойыншықтардан басқа, айналмалы ойыншықтар тарихи түрде құмар ойындар мен болжау үшін де пайдаланылған. Кейбір рөлдік ойындарда кездейсоқ нәтижелерді алу үшін текшелермен бірге айналмалы ойыншықтар қолданылады; мұндай жағдайда ол спиннер деп аталады. Гулд шаған тұқымдарын, кельттерді (қозғалмалы ойыншықтарға алып келетін), отқа қоятын құралды, орағышты және тоқыма торабын айналмалы ойыншықтың алдын-ала болған нұсқалары ретінде атайды, ол бірнеше жерде бірнеше рет ойлап табылып немесе табылған деп санайды. Максвелл бұл идеяны одан әрі дамытып, бастапқы түстердің арақатынасын өлшеу үшін жиектің айналасына дөңгелек шкала қолданды, соның нәтижесінде қызыл, изумруд және ультрамарин түстерін таңдады.

Баяу айналма

Кішірек айналмалы ойыншықтардың сабағы қысқа болады, олар саусақтармен айналдыру арқылы қозғалады. Тігін шетпегі де осылай, ұшымен айналып тұруы мүмкін.

Жіптер мен қамшы

Көбінесе жұдырық көлеміндегі, дәстүрлі түрде ағаштан жасалған, ұшы дөңгелек темірден тұратын модель, денеге тығыз оралған жіп немесе арқанды сергек тартып қозғатуға арналған. Арқанды ұшынан бастап, кеңейіп бара жатқан дене бойымен жоғары қарай орау керек, сонда жіптің кернеуі жоғарғы бұрылыстың жылдамдығы артқан сайын шамамен тұрақты болады. Бұл жоғарғы жағын алға лақтырып, жіптің ұшын берік ұстап, кері тартуға болады. Жоғарғы жақтың алға қарай жылдамдық импульсі жіптің кернеуіне, демек соңғы айналу жылдамдығына әсер етеді. Кейбір лақтыру әдістерінде жоғарғы жақ төңкеріліп лақтырылады, бірақ арқанның алғашқы тұрқы қысқа "басына" оралады. Содан кейін, арқан толық айналып біткенде, басына күшті тартылыс жасау, жоғарғы жақтың айналып, ұшымен тұруына себеп болады. Басқаша айтқанда, осы топтағы жоғарғы жақтарды қолмен іске қосуға болады, бірақ оларды кішкентай қамшымен бірнеше рет соғып, жылдамдатып, қоздырып тұруға болады.

Қалқалар

Кейбір үлкен модельдер кірістірілген металл бұрғылау құрылғысы (спиральды поршень) арқылы қозғалады. Осы модельдердегі нағыз жоғарғы бөлігі қуыс металл қабықшаға орналастырылуы мүмкін, бірақ одан бөлек, сондықтан ойыншық қозғалмай тұрғандай көрінеді, бірақ "күдіретті түрде" ұшында тепе-теңдік сақтайды.

Магниттік өрістер

Кейбір қазіргі заманғы айналмалы ойыншықтар арнайы негізгі тақтадан шығатын айналатын магниттік өрістердің әсерінен үнемі қозғалыста болады.

Физика

Үстіңгінің қозғалысы қатты денелер динамикасының теңдеулерімен, атап айтқанда, айналатын қатты денелер теориясымен сипатталады. Ұшы мен төмендегі беттің арасындағы кіші байланыс ауданы және оның денесінің үлкен бұрылу инерциясының арқасында, қатты бетке қойылған үстіңгі әдетте ондаған секунд немесе одан да көп уақыт бойы айналып тұрады, тіпті қосымша энергия берілмесе де. Әдетте, үстіңгі бастапқыда дірілдейді, содан кейін Ұшы мен төмендегі бет арасындағы үйкеліс және момент оны осьі тұрақты және тік күйде айналуға мәжбүрлейді. Көптеген адамдардың ойынша, үйкелісті азайту осы тұрақты күйге жету үшін қажетті уақытты ұзартады (егер үстіңгі тым теңгерімсіз болса, ол оған жетпей құлап қалады), бірақ ұзақ жылдар бойы жүргізілген ғылыми зерттеулер (және кез келген адам қайталай алатын қарапайым тәжірибелер) мұны жоққа шығарады. Тік айналғаннан кейін ("ұйқы" күйінде) ұзақ уақыт бойы бұрыштық импульс біртіндеп төмендейді (көбінесе үйкеліс салдарынан), бұл үнемі прецессияның ұлғаюына және, әрі қарай, үстіңгінің құлауына және жанында домалап қалғанына әкеледі. "Ұйқы" кезеңінде, және тек осы кезеңде, егер ол қол жеткізілсе, аз үйкеліс ұзақ "ұйқы" уақытын білдіреді (содан туындаған жалған пікір – аз үйкеліс жалпы айналу уақытын ұзартады). Үстіңгінің жалпы айналу уақытын арттыру үшін оның инерция моментін ұлғайту және ауырлық орталығын төмендету қажет.

Жарыстар

Топ-спининг спорты түрінде көптеген ресми жарыстар бар, мысалы АҚШ Ұлттық чемпионаты және Әлем чемпионаты. COVID-19 пандемиясы кезінде жарыстар көбінесе онлайн форматта өтеді, қатысушылар бейнежазбаларын жібереді.

Танымал мәдениетте

Жан Шепардтың "Скут Фаркас және кісі өлтіруші Мария" атты әңгімесі Американың Индиана штатындағы Хоман қаласындағы, қиын-қыстау кезеңде топ айналдыру туралы айтады. Әңгімедегі басты кейіпкерлер – Шепардтың Ральф есімді кейіпкері және Марияға ұқсас, "цыган" деп аталатын Вольф топы. "Жоғарғы жақ" – богемиялық жазушы Франц Кафканың қысқа әңгімесі. The Cure рок-тобы 1984 жылы осы аттас ойыншықтан шабыттанған "The Top" альбомын шығарды. Альбомға сол аттас ән кіреді, оның басында айналып тұрған топтың дыбысын естіртуге болады. Кристофер Нолан режиссерлік еткен және Леонардо Ди Каприоның түскен "Inception" (2010) фильмінде топ – маңызды элемент және метафизикалық символ. Фильмнің соңғы кадрында камера айналып тұрған топтың үстінен өтеді, оның құлауға жақын екені көрінеді. 2022 жылы "Spin the Magic" әнімен бейнеленген, армян стиліндегі топ Ереванда өтетін "Жасөспірімдер арасындағы Еуровидение" ән байқауының 20-шы жылдық мерекесінің тақырыбы және басты мотиві ретінде таңдалды.