Una peonza es un tipo de peonza que, al girar, se invierte espontáneamente para girar sobre su estrecho vástago. Fue inventada por una enfermera alemana, Helene Sperl, en 1898. [1]
Una peonza suele tener un cuerpo con forma de esfera truncada , con un tallo corto y angosto unido perpendicularmente al centro de la superficie circular plana del truncamiento. El tallo puede usarse como asa para levantar la peonza y también se usa para hacerla girar y ponerla en movimiento.
Cuando se hace girar una peonza a una velocidad angular alta , su vástago se inclina lentamente hacia abajo cada vez más hasta que de repente levanta el cuerpo de la peonza del suelo, con el vástago apuntando hacia abajo. Finalmente, a medida que la velocidad de giro de la peonza disminuye, pierde estabilidad y termina cayendo, como una peonza normal.
A primera vista, la inversión de la peonza puede parecer erróneamente una situación en la que el objeto gana energía total de forma espontánea . Esto se debe a que la inversión de la peonza eleva el centro de masa del objeto , lo que significa que, de hecho, la energía potencial ha aumentado. Lo que provoca la inversión (y el aumento de la energía potencial) es un par debido a la fricción de la superficie , que también disminuye la energía cinética de la peonza, por lo que la energía total en realidad no aumenta. [2]
Una vez que el trompo está girando sobre su vástago, no gira en la dirección opuesta a la que se inició su giro. Por ejemplo, si el trompo se hizo girar en el sentido de las agujas del reloj , tan pronto como esté sobre su vástago, girará en el sentido de las agujas del reloj visto desde arriba. Esta dirección de giro constante se debe a la conservación del momento angular .
Generalmente se supone que la velocidad de la peonza en el punto de contacto con el plano es cero (es decir, no hay deslizamiento). Sin embargo, como indica P. Contensou, [3] esta suposición no conduce a una descripción física correcta del movimiento de la peonza. El comportamiento inusual de la peonza se puede describir completamente considerando las fuerzas de fricción seca en el punto de contacto. [4] [5]