Слинки -Slinky

Слинки

Слинки из металла
Тип	весенняя игрушка
Изобретатель (и)	Ричард Т. Джеймс
Страна	США
Доступность	1945–

Slinky — это игрушка с предварительно сжатой спиральной пружиной , изобретенная Ричардом Джеймсом в начале 1940-х годов. Он может выполнять ряд трюков, в том числе спускаться по ступеням из стороны в сторону, растягиваясь и переформируясь с помощью гравитации и собственного импульса, или кажется, что он парит в воздухе в течение некоторого времени после того, как он был сброшен. Эти интересные характеристики способствовали ее успеху в качестве игрушки на ее родине в Соединенных Штатах , что привело к появлению множества популярных игрушек с облегающими компонентами в самых разных странах.

История

Slinky был изобретен и разработан американским военно-морским инженером Ричардом Т. Джеймсом в 1943 году и продемонстрирован в универмаге Gimbels в Филадельфии в ноябре 1945 года. Игрушка стала хитом, весь ее ассортимент из 400 единиц был продан за 90 минут. Джеймс и его жена Бетти основали компанию James Industries в Клифтон-Хайтс, штат Пенсильвания, для производства Слинки и нескольких связанных игрушек, таких как Слинки-собака и Сьюзи, Слинки-червь. В 1960 году жена Джеймса Бетти Джеймс стала президентом компании James Industries, а в 1964 году вернула ее в Холлидейсбург, штат Пенсильвания . В 1998 году она продала компанию Poof Products, Inc.

Первоначально Slinky стоил 1 доллар, но многие платили гораздо больше из-за повышения цен на пружинную сталь в Пенсильвании. Однако на протяжении всей своей истории цена на нее оставалась скромной из-за беспокойства Бетти Джеймс о доступности игрушки для менее состоятельных клиентов. Помимо использования в качестве игрушки, он использовался в качестве учебного пособия в классе; в качестве переносной и выдвижной радиоантенны в военное время (особенно во время войны во Вьетнаме); и в физических экспериментах НАСА , когда астронавт Маргарет Рея Седдон продемонстрировала его поведение в невесомости во время телепередачи с космического корабля "Дискавери" в 1985 году. Он был занесен в Национальный зал славы игрушек в The Strong в Рочестере, штат Нью-Йорк, в 2000 году. В 2003 году он был включен в список «Век игрушек» Ассоциации индустрии игрушек. За первые 60 лет было продано около 300 млн.

Творчество

В 1946 году Ричард Т. Джеймс , военно-морской инженер-механик, работавший на верфях William Cramp & Sons в Филадельфии, разрабатывал пружины, которые могли поддерживать и стабилизировать чувствительные приборы на борту корабля в бурном море. Джеймс «случайно» сбил одну из пружин с полки и наблюдал, как пружина «шагала» по дуге к стопке книг, к столешнице и к полу, где снова скручивалась и вставала в вертикальное положение. . Жена Джеймса Бетти позже вспоминала: «Он пришел домой и сказал:« Я думаю, если бы я получил нужные свойства стали и правильное натяжение, я мог бы заставить ее ходить »». В течение следующего года Джеймс экспериментировал с различными типами стальной проволоки. и наконец нашел пружину, которая будет ходить. Сначала Бетти сомневалась, но изменила свое мнение после того, как игрушка была доработана и соседские дети проявили к ней живой интерес. Она назвала игрушку Слинки (что означает «гладкая и изящная») после того, как нашла это слово в словаре и решила, что это слово точно описывает звук расширяющейся и сжимающейся металлической пружины.

Получив ссуду в размере 500 долларов США, пара создала компанию James Industries (первоначально James Spring & Wire Company), заказала 400 единиц Slinky, изготовленных в местном механическом цехе, каждая из которых была вручную обернута в желтую бумагу, и оценена в 1 доллар за штуку. Каждая из них была высотой 2 1 ⁄ 2 дюйма и состояла из 98 витков высококачественной сине-черной шведской стали. Джеймсам было трудно продать Слинки в магазины игрушек, но в ноябре 1945 года им было разрешено установить наклонную плоскость в отдел игрушек универмага Gimbels в Филадельфии для демонстрации игрушки. Slinky стал хитом, и первые 400 единиц были проданы в течение 90 минут. В 1946 году Slinky был представлен на Американской ярмарке игрушек .

Последующие разработки

Ричард Джеймс открыл магазин в Олбани, штат Нью-Йорк, после разработки машины, которая могла производить Slinky за считанные секунды. Игрушка была упакована в коробку с черными буквами, и реклама заполонила Америку. Джеймс часто появлялся в телешоу для продвижения Слинки. В 1952 году дебютировала Slinky Dog. Среди других игрушек Slinky, представленных в 1950-х годах, были Slinky train Loco, Slinky worm Suzie и Slinky Crazy Eyes, пара очков, в которых Slinkys используются поверх глазных отверстий, прикрепленных к пластиковым глазным яблокам. James Industries передала лицензию на патент (2 415 012 долларов США) нескольким другим производителям, включая Wilkening Mfg. Co. из Филадельфии и Торонто, которые производили игрушки с пружинным центром, такие как Leap Frog мистера Виггла и Ковбой мистера Виггла. За первые 2 года своего существования James Industries продала 100 миллионов автомобилей Slinky (при цене 1 доллар за штуку это будет эквивалентно 6 миллиардам долларов с поправкой на инфляцию валовой выручки за эти 5 лет).

В 1960 году Ричард Джеймс покинул компанию после того, как его жена подала на развод, и он стал евангелическим миссионером в Боливии с переводчиками Библии Уиклифа . Бетти Джеймс управляла компанией, жонглировала кредиторами и в 1964 году перевела компанию в Холлидейсбург, штат Пенсильвания . Ричард Джеймс умер в 1974 году. Компания и линейка ее продуктов расширились под руководством Бетти Джеймс. В 1995 году она объяснила Ассошиэйтед Пресс успех игрушки, сказав: «Все дело в ее простоте».

Бетти Джеймс настаивала на том, чтобы оригинальный Slinky оставался доступным. В 1996 году, когда цена колебалась от 1,89 до 2,69 долларов, она рассказала The New York Times : «Так много детей не могут иметь дорогие игрушки, и я чувствую себя обязанной им. до 80 долларов за игрушку — ничто». В 2008 году Slinkys стоили от 4 до 5 долларов, а Slinky Dogs - около 20 долларов.

В 1998 году компания James Industries была продана компании Poof Products, Inc. из Плимута, штат Мичиган , производившей спортивные мячи из пенопласта. Слинки продолжил производство в Холлидейсбурге. В 2003 году James Industries объединилась с Poof Products, Inc., чтобы создать Poof-Slinky, Inc.

Бетти Джеймс умерла от застойной сердечной недостаточности в ноябре 2008 года в возрасте 90 лет после того, как с 1960 по 1998 год занимала пост президента James Industries. В период с 1945 по 2005 год было продано более 300 миллионов автомобилей Slinky, а оригинальный Slinky до сих пор остается бестселлером.

В июле 2020 года бренд Slinky был продан Just Play.

Физические свойства

Правила, управляющие механикой слинки, — это закон Гука и эффекты гравитации .

Период колебаний

Из-за простого гармонического движения период колебаний висячего Слинки равен

${\ displaystyle T = 2 \ pi {\ sqrt {\ frac {m} {k}}},}$

где T - время периода колебаний, m - масса Слинки, а k - его жесткость .

Равновесие

В состоянии равновесия слинки вся результирующая сила отменяется на всем протяжении слинки. Это приводит к стационарному обтекателю с нулевой скоростью. Поскольку положение каждой части обтекателя определяется массой обтекателя, силой тяжести и жесткостью пружины, могут быть вызваны различные другие свойства обтекателя. Длина идеализированного слинки, растянутого под собственным весом, при условии, что полностью сжатая длина пренебрежимо мала, равна

${\ Displaystyle L = {\ гидроразрыва {W} {2k}},}$

где L — длина облегающего ремня, W — вес облегающего элемента, а k — жесткость облегающего элемента.

Из-за действия гравитации обтягивающие предметы кажутся сгруппированными к нижнему концу, что определяется уравнением

${\ Displaystyle р (п) = L (п-1) ^ {2}.}$

Где n — безразмерная переменная, 0 ≤  n  ≤ 1, где n  = 0 соответствует верхней части обтекателя, а n  = 1 — нижней. Каждое промежуточное значение n соответствует доле массы слинки над этой точкой n , а p ( n ) указывает положение, в котором n находится над нижней частью слинки.

Это квадратное уравнение означает, что центр масс находится не в середине обтекателя, а на четверть длины выше нижнего конца.

${\ displaystyle p \ left ({\ frac {1} {2}} \ right) = L \ left ({\ frac {1} {2}} -1 \ right) ^ {2} = {\ frac {L {4}}.}$

Явления

Лестничный марш

При движении на ступенчатой ​​платформе, такой как лестница, обтекатель передает энергию по своей длине в виде продольной волны. Вся пружина опускается одна за другой в периодическом движении, как если бы она «шла» вниз по одной ступени за раз.

Левитация

Когда верхний конец Slinky падает, информация об изменении натяжения должна распространиться на нижний конец, прежде чем обе стороны начнут падать; верхняя часть удлиненного Slinky упадет, а нижняя часть изначально останется в исходном положении, сжимая пружину. Это создает время приостановки ~ 0,3 с для оригинального Slinky, но может создать гораздо большее время приостановки. Центр масс подвешенного Слинки движется вниз со скоростью примерно 32 фута в секунду в секунду (т. е. g); при отпускании - нижняя часть движется вверх к верхней части с эквивалентным постоянным ускорением вверх по мере снятия напряжения. По мере того, как пружина сжимается, каждая точка по ее длине будет ускоряться вниз под действием силы тяжести и напряжения, а общее ускорение вниз, связанное с высотой вдоль пружины, уменьшается из-за изменения силы пружины при растяжении — в нижней части пружины начальная восходящая ускорение уменьшается в соответствии с законом Гука по мере того, как пружина сжимается, но центр, к которому она движется, становится ближе - это означает, что основание будет достаточно смещено к центру инерционной массы, чтобы казалось, что оно висит неподвижно. Если бы эта феноменология распространялась на очень легкие струны с тяжелыми подвешенными массами (которые имеют приблизительно линейное распределение натяжения), для объяснения этого явления потребовалась бы другая математика.

Коммерческая история

Джингл

Джингл для телевизионной рекламы Slinky был создан в Колумбии, Южная Каролина, в 1962 году, когда Джонни Маккалоу и Гомер Фесперман написали музыку, а Чарльз Уигли написал текст. Он стал самым продолжительным джинглом в истории рекламы.

Джингл сам по себе пародировался и упоминался в популярной культуре. Его можно увидеть в рекламе «Бревно» на шоу Рена и Стимпи и исполнить его актер Джим Керри в фильме « Эйс Вентура: Когда зовет природа» . Песня также упоминается в фильме Lords of Dogtown , где она полностью исполнена Эмилем Хиршем и Эдди Мерфи в финальной части комедийного фильма Eddie Murphy Raw .

Слинки Дог

В начале истории James Industries Хелен Херрик Малсед из штата Вашингтон отправила компании письмо и чертежи для разработки игрушек Slinky. Компании понравились ее идеи, и в продуктовую линейку компании были добавлены Slinky Dog и Slinky Train. Slinky Dog, маленькая пластиковая собака, передняя и задняя части которой соединены металлическим Slinky, дебютировала в 1952 году. Мальсед получала гонорары в размере от 60 000 до 70 000 долларов в год в течение 17 лет за свой патент на идею игрушки Slinky, но никогда не посещала завод. .

В 1995 году Слинки Пёс (озвученный Джимом Варни и Блейком Кларком ) был переработан для всех фильмов Pixar « История игрушек» и «История игрушек в прямом эфире» . Несколько лет назад компания James Industries прекратила выпуск Slinky Dog. Бетти Джеймс одобрила новый Slinky Dog, заявив прессе: «Предыдущий Slinky Dog был далеко не таким милым, как этот». Формы, использованные при производстве новой игрушки, создали проблемы для James Industries, поэтому пластиковые передняя и задняя части были изготовлены в Китае, а James Industries занималась сборкой и упаковкой. Весь тираж из 825 000 модернизированных Slinky Dogs был распродан задолго до Рождества 1995 года.

Пластиковый слинки

Пластиковые Slinkys также доступны. Они могут быть выполнены в разных цветах. Многие из них выполнены в цветах радуги в порядке радуги. Они продавались в 1970-х годах как более безопасная альтернатива металлическим обтяжкам, поскольку они не представляли опасности при вставке в электрические розетки. Пластиковая пружинная игрушка, известная как Plastic Slinky, была изобретена Дональдом Джеймсом Реумом-старшим из Master Mark Plastics в Олбани, штат Миннесота. Идея пришла к Реуму, когда он экспериментировал с различными методами изготовления спирального шланга для полива растений. Однако, когда он сошел с конвейера, по словам его детей, он больше походил на «Слинки». Он работал над этим, пока не получилось идеально, а затем отправился к Бетти Джеймс со своим прототипом. Реум несколько лет производил пластиковые обтягивающие штаны для Бетти Джеймс. В конце концов Бетти Джеймс решила производить продукт исключительно через производство Джеймса, фактически прекратив производство игрушки небольшой компанией из Миннесоты. Номер патента Реума 4120929 был подан 28 декабря 1976 г. и выдан Патентным ведомством США 17 октября 1978 г.

Награды и отличия

В 1999 году Почтовая служба США выпустила почтовую марку Slinky. Slinky был занесен в Национальный зал славы игрушек в 2000 году в серии марок Celebrate the Century . Законопроект о назначении слинки государственной игрушкой Пенсильвании был внесен Ричардом Гейстом в 2001 году, но не принят. В том же году Бетти Джеймс была занесена в Зал славы Ассоциации производителей игрушек . В 2003 году Слинки был включен в «Список игрушек века» Ассоциации индустрии игрушек, в который вошли 100 самых запоминающихся и самых креативных игрушек двадцатого века.

Другое использование

Учителя старших классов и профессора колледжей использовали Slinkys для моделирования свойств волн , войска Соединенных Штатов во время войны во Вьетнаме использовали их в качестве мобильных радиоантенн (как и радиолюбители), а НАСА использовало их в экспериментах по физике невесомости в космосе. Космический шаттл .

Slinkys и аналогичные пружины можно использовать для создания звукового эффекта, похожего на «лазерную пушку». Это делается путем поднятия обтягивания в воздух и удара по одному концу, что приводит к металлическому тону, высота которого резко снижается. Эффект можно усилить, прикрепив пластиковую чашку к одному концу Slinky.

В 1959 году Джон Кейдж написал авангардное произведение под названием «Звуки Венеции », написанное для (среди прочего) фортепиано, мраморной плиты и венецианской метлы, птичьей клетки с канарейками и усиленного Слинки.

В качестве антенны можно использовать Metal Slinky — он резонирует в диапазоне 7–8 МГц. Во время войны во Вьетнаме использовалась как переносная антенна для местной КВ связи. Эта установка имела много преимуществ перед выстрелом из длинной проволоки из гранатомета М79: малые габариты, быстрая и бесшумная установка, многоразовость, хороший угол взлета для местной связи и достаточно хорошие характеристики. Он также использовался для расширения диапазона портативного радио.

В 1985 году совместно с Космическим центром Джонсона и Хьюстонским музеем естественных наук астронавты Discovery создали видеоролик, демонстрирующий, как знакомые игрушки ведут себя в космосе. «Он вообще не будет скользить, - сказал доктор М. Рея Седдон о Слинки, - он как бы свисает». Видео подготовлено для стимулирования интереса школьников к основным принципам физики и явлению невесомости.

В 1992 году в Бишоп-музее в Гонолулу, Гавайи , прошла интерактивная передвижная выставка, разработанная Институтом Франклина в Филадельфии , под названием «Что делает музыку?» Среди прочего, посетители могли изучить, что создает музыкальный звук, создавая волны на восьмифутовой версии игрушки Slinky.

Несколько онлайн-видео показали, что Slinky действует как отличное средство отпугивания белок для кормушек для птиц, когда оно установлено на стойке кормушки для птиц, чтобы белки не могли взобраться на шест, чтобы добраться до кормушек.

использованная литература

внешняя ссылка

• Пуф-Слинки, Inc.
• Сиднейский университет — родина ловких исследователей-физиков