На первый взгляд, йо-йо - чрезвычайно простая игрушка, которая выглядит, как катушка, привязанная к концу веревки. Но в умелых руках она становится чем-то экстраординарным!
Опытный йо-йокер может выпускать йо-йо во всех направлениях, оно будет порхать в воздухе, перескакивать с веревки на верёвку, и в одно мгновение возвращаться в ладонь.
Со стороны такое зрелище завораживает и кажется магическим. Но Наука любит все объяснять с точки зрения своих законов! :)
В этой статье мы исследуем принципы работы йо-йо, найдем, что же заставляет его вести себя таким неожиданным образом.
Как же работает йо-йо?
Простейшее йо-йо напоминает сплющенную катушку для ниток - два диска, соединенных по центру осью, достаточно большого диаметра. К оси крепится шнур, наматываемый на нее. В первоначальном положении шнур намотан на ось игрушки, а второй конец крепится к колечку, надеваемому на палец. Представим, что йо-йокер просто отпускает игрушку. Под действием силы тяжести увесистая катушка падает вниз, раскручивая нить и все ускоряя собственное вращение. В нижней точке потенциальная энергия опустившегося йо-йо полностью переходит в кинетическую энергию вращения. Вращательное движение придает йо-йо гироскопическую устойчивость, поэтому при правильных действиях оно всегда остается в одной плоскости, не давая нити запутаться.
Когда йо-йо достигает конца веревки, оно не может падать дальше. Но так как оно накопило достаточное количество вращательного момента, оно продолжает вращаться по инерции. В простом варианте игрушки веревка закреплена жестко к оси, и под действием инерции катушка сразу же снова начнет забираться по нити вверх, наматывая ее на ось теперь уже в противоположном направлении.
Сила трения, конечно же съест часть энергии, и йо-йо не доберется до руки своего обладателя (если ей, конечно, в этом не помочь). Что бы игрушка вернулась, надо при нахождении ее в нижней точке слегка поддернуть нить вверх, сообщив катушке дополнительную энергию. В более совершенном варианте нить не крепится к оси, а охватывает ее петлей. Катушка такой конструкции будет продолжать "свободное" вращение в нижней точке, проскальзывая в петле. Такое состояние профи называют "йо-йо спит". И спит оно до тех пор, пока легкий рывок, сообщающий игрушке начальную скорость подъема и, заодно, увеличивающий силу трения не заставляет его рвануть обратно вверх. "Спящее йо-йо" можно опустить на пол, прокатив по полу - этот прием называется «гулять с собачкой», а можно еще придумать массу элементов. Существуют также и профессиональные йо-йо.
У таких моделей в центре не просто ось, а небольшой подшипник, на котором йо-йо может довольно долго вращаться (до восьми минут!), не наматываясь обратно. Вокруг подшипника на половинках катушки присутствуют специальные тормозные наклейки. Они нужны для того, чтобы йо-йо все-таки можно было вернуть в руку и снова сильно раскрутить. Если слегка дернуть йо-йо за веревку, то натяжение ослабляется, возникает трение между веревкой и наклейками, она начинает тормозить и наматывается на ось. В моделях высокого уровня расстояние меду половинками чуть шире, а тормоза сделаны так, что йо-йо нельзя намотать простым подергиванием. Это предотвращает случайное запутывание во время сложных трюков, а для возврата в руку используется специальное движение – бинд.
С этой удивительной игрушкой можно проделать еще более забавный трюк. Когда "йо-йо спит", снимите нитку с пальца и зажмите ее между большим и указательным пальцами. Теперь легонько шлепните по руке, которая держит нитку, ладонью другой руки. Как только колесико начнет забираться вверх, отпустите нитку — колесико будет продолжать двигаться вверх по ничем не удерживаемой нитке, аккуратно сматывая ее. Игрушку можно даже поймать в карман, когда вся нитка будет намотана. Всего несколько часов тренировки, и можно показывать первые трюки.
Теперь немного об истории появления этой игрушки.
По утверждению историков, йо-йо является одной из старейших забав человечества. Кто именно изобрел эту игрушку, сказать трудно. Одни считают, что йо-йо придумали японцы, другие приписывают авторство китайцам, третьи уверены, что во всем виноваты древние греки. И действительно, изображения подобной игрушки встречаются на древнегреческих вазах, расписанных за 400-450 лет до н.э. Потом на долгие столетия о йо-йо позабыли. Второе появление игрушки в Европе состоялось уже в середине XVIII в., в Англии, куда она попала из Китая и где стала называться "банделоре" (bandelore). Лет через 30 игрушка, уже под названием "эмигрет", (L'emigrette) вошла в моду у французской знати. Делали "эмигрет" из слоновой кости и серебра и украшали драгоценными камнями. В одном из исторических свидетельств времен Великой Французской революции упоминается, как группа аристократов играла в "эмигрет" по пути на гильотину.
"Чертик на ниточке" появился в Париже в 1791 году, пропутешествовав через всю Францию, и был назван "joujou de Normandie". Многие предполагают, что именно от этого названия произошло современное название "yo-yo". Разбегаясь от революционного террора, французские дворяне завезли йо-йо во все страны Европы, в том числе и в Россию.
По воспоминаниям курортников старшего поколения, расписными йо-йо (они тогда назывались "ю-ю") торговали одесские кустари в середине 70-х. Стоили они тогда 2 рубля. А вот в Америку игрушка проникла с Филиппинских островов (кстати, на одном из местных наречий "йо-йо" означает "вернись-вернись" или "назад-назад").
Оказывается, игрушка эта была вовсе не игрушкой, а грозным оружием древних филиппинских охотников. Охотник привязывал камень к длинной кожаной веревке, забирался на ветви дерева и ждал добычу. Когда зверь проходил под деревом, охотник бросал вниз камень таким образом, чтобы камень с веревкой сделали петлю на шее животного (хотя, мне кажется, проще уж было бы по голове камнем заехать). А при промахе камень, как на пружинке, возвращался в руку охотника. Позже йо-йо стало просто игрушкой, которая, однако, развивает координацию, реакцию и ловкость.
Сегодня йо-йо есть практически у каждого филиппинского ребенка, который с ее помощью развивает ловкость, координацию, реакцию. Более того, йо-йо является на Филиппинах национальным видом спорта. В Соединенные Штаты йо-йо привез в 1920-х годах филиппинский иммигрант Педро Флорес, который решил подзаработать на чужбине с помощью производства и продажи этой игрушки. Она стала пользоваться такой популярностью, что американский предприниматель Дональд Дункан решил поставить дело на широкую ногу и с этой целью в 1929 г. выкупил у Флореса его небольшую компанию. Вскоре началось настоящее помешательство. В 1931 г. в течение месяца было продано 3 миллиона игрушек! Дункан запатентовал название "yo-yo" как торговую марку, что, правда, не помешало конкурентам выпускать подобный товар под другими названиями (например, "twirler" и "whirl-a-gig"). Однако в народе прижилось название "йо-йо". В 1965 г. Федеральный апелляционный суд постановил, что название "йо-йо" не может быть запатентовано, ибо прижилось как термин, так что использовать его может любой производитель. В том же году компания Дональда Дункана обанкротилась, продав имя "Дункан" другой фирме, которая до сих пор продает "йо-йо Дункана". Но, не смотря на разорение, Дональд Дункан остался самым известным человеком, внесшим огромный вклад в развитие yo-yo. В честь его дня рождения, 6 июня стал в Америке Национальным Днем Йо-Йо.
