Введение в технику физического эксперимента (ВТФЭ)

Задача-демонстрация. Кольцо, бегущее по стержню в поле тяжести

Задача-демонстрация. Кольцо, бегущее по стержню в поле тяжести. (MP4, 800x450) Новосибирск: КОФ НГУ. Видео, 2012. - 0.01.41

Перед Вами простейшая система, состоящая из вертикального (стального) закрепленного стержня и кольца, находящихся в поле тяжести Земли. В верхней части стержня кольцу придают импульс вращение вокруг стержня. В результате мы наблюдаем спуск кольца по стержню с постоянной скоростью. При такой простой постановке (два объекта и поле тяжести ) движение имеет весьма сложный и неожиданный вид. Характер движения для пластмассового, медного и массивного стального кольца одинаков. Предложите физическую модель данного явления, объясняющую механизм стабилизации вертикальной скорости.

Вопросы
1. Каким образом энергия поднятого кольца переходит в тепло?
2. Сколько точек касания со стержнем имеет кольцо в процессе спуска? Это можно определить посмотрев на явление сверху – вдоль стержня или намазав кромку кольца мелом.
3. Устойчивое свободное вращение тела может происходить только вокруг главных центральных осей с наибольшим и с наименьшим моментом инерции.
4. Кольцо катится по стержню или какие-то точки касания проскальзывают во время движения?