Slinky - Slinky

Slinky

En Slinky laget av metall
Type	vårleke
Oppfinner(e)	Richard T. James
Land	USA
Tilgjengelighet	1945–

En Slinky er et forhåndskomprimert spiralformet fjærleketøy oppfunnet av Richard James på begynnelsen av 1940-tallet. Den kan utføre en rekke triks, inkludert å reise ned en trapp ende-over-ende mens den strekker seg og omdannes ved hjelp av tyngdekraften og sitt eget momentum, eller ser ut til å sveve i en periode etter at den har blitt droppet. Disse interessante egenskapene har bidratt til dens suksess som leketøy i hjemlandet USA , noe som har resultert i mange populære leker med slanke komponenter i en lang rekke land.

Historie

Slinky ble oppfunnet og utviklet av den amerikanske marineingeniøren Richard T. James i 1943 og demonstrert på Gimbels varehus i Philadelphia i november 1945. Leken ble en hit, og solgte hele beholdningen på 400 enheter på 90 minutter. James og kona Betty dannet James Industries i Clifton Heights, Pennsylvania for å produsere Slinky og flere relaterte leker som Slinky Dog og Suzie, Slinky Worm. I 1960 ble James' kone Betty James president for James Industries, og i 1964 flyttet den tilbake til Hollidaysburg, Pennsylvania . I 1998 solgte hun selskapet til Poof Products, Inc.

Slinky ble opprinnelig priset til $1, men mange betalte mye mer på grunn av prisøkninger på fjærstål i Pennsylvania. Det har imidlertid holdt seg beskjedent priset gjennom historien som et resultat av Betty James' bekymring for leketøyets rimelighet for mindre velstående kunder. I tillegg til bruken som leketøy, har den blitt brukt som et klasseromsundervisningsverktøy; som en bærbar og utvidbar radioantenne i krigstid (spesielt Vietnamkrigen); og i fysikkeksperimenter fra NASA , da astronaut Margaret Rhea Seddon demonstrerte sin oppførsel i null tyngdekraft under en TV-sending fra Discovery Space Shuttle i 1985. Den ble tatt opp i National Toy Hall of Fame på The Strong i Rochester, New York i 2000. I I 2003 ble den kåret til Toy Industry Association 's Century of Toys List. I løpet av de første 60 årene er det solgt om lag 300 millioner.

Opprettelse

I 1946 utviklet Richard T James , en marinemekanisk ingeniør stasjonert ved William Cramp & Sons verft i Philadelphia, fjærer som kunne støtte og stabilisere sensitive instrumenter ombord på skip i grov sjø. James slo "tilfeldigvis" en av fjærene fra en hylle, og så da fjæren "tråkket" i en serie buer til en stabel med bøker, til en bordplate og til gulvet, hvor den viklet seg sammen igjen og sto oppreist . James' kone Betty husket senere: "Han kom hjem og sa: 'Jeg tror at hvis jeg fikk den rette egenskapen til stål og riktig spenning, kunne jeg få det til å gå.'" James eksperimenterte med forskjellige typer ståltråd i løpet av det neste året, og fant til slutt en kilde som ville gå. Betty var tvilsom i begynnelsen, men ombestemte seg etter at leken ble finjustert og barn i nabolaget uttrykte en begeistret interesse for den. Hun kalte leken Slinky (som betyr "slank og grasiøs"), etter å ha funnet ordet i en ordbok, og bestemt at ordet passende beskriver lyden av en metallfjær som utvider seg og kollapser.

Med et lån på USD 500, dannet paret James Industries (opprinnelig James Spring & Wire Company), hadde 400 Slinky-enheter laget av en lokal maskinverksted, håndinnpakket i gult papir, og priset dem til $1 per stykke. Hver var 2 1⁄2 " høy , og inkluderte 98 spoler av høykvalitets blå-svart svensk stål. Jameses hadde problemer med å selge Slinky til leketøysbutikker, men i november 1945 fikk de tillatelse til å sette opp et skråfly i leketøysavdelingen i Gimbels varehus i Philadelphia for å demonstrere leken. Slinky var en hit, og de første 400 enhetene ble solgt i løpet av nitti minutter. I 1946 ble Slinky introdusert på American Toy Fair .

Senere utviklinger

Richard James åpnet butikk i Albany, New York, etter å ha utviklet en maskin som kunne produsere en Slinky i løpet av sekunder. Leken ble pakket i en boks med svarte bokstaver, og annonserte mettet Amerika. James dukket ofte opp på TV-serier for å promotere Slinky. I 1952 debuterte Slinky Dog. Andre Slinky-leker introdusert på 1950-tallet inkluderer Slinky-toget Loco, Slinky-ormen Suzie og Slinky Crazy Eyes, et par briller som bruker Slinkys over øyehullene festet til plastøyeboller. James Industries lisensierte patentet (US 2 415 012) til flere andre produsenter, inkludert Wilkening Mfg. Co. i Philadelphia og Toronto som produserte fjærsentrerte leker som Mr. Wiggles Leap Frog og Mr. Wiggles Cowboy. I løpet av de første 2 årene solgte James Industries 100 millioner Slinkys (til 1 dollar stykket, vil det tilsvare 6 milliarder dollar, justert for inflasjon, i bruttoinntekter over disse 5 årene).

I 1960 forlot Richard James selskapet etter at hans kone søkte om skilsmisse og han ble en evangelisk misjonær i Bolivia med Wycliffe Bible Translators . Betty James administrerte selskapet, sjonglerte med kreditorer, og i 1964 flyttet selskapet til Hollidaysburg, Pennsylvania . Richard James døde i 1974. Selskapet og dets produktlinje utvidet seg under Betty James' ledelse. I 1995 forklarte hun lekens suksess til Associated Press ved å si: "Det er enkelheten i det."

Betty James insisterte på å holde den originale Slinky rimelig. I 1996, da prisen varierte fra $1,89 til $2,69, sa hun til The New York Times : "Så mange barn kan ikke ha dyre leker, og jeg føler en virkelig forpliktelse overfor dem. Jeg er forferdet når jeg går på julehandel og $60 til $80 for et leketøy er ingenting." I 2008 kostet Slinkys $4 til $5, og Slinky Dogs rundt $20.

I 1998 ble James Industries solgt til Poof Products, Inc. i Plymouth, Michigan , en produsent av skumsportballer. Slinky fortsatte produksjonen i Hollidaysburg. I 2003 fusjonerte James Industries med Poof Products, Inc., for å skape Poof-Slinky, Inc.

Betty James døde av kongestiv hjertesvikt i november 2008, 90 år gammel, etter å ha fungert som president for James Industries fra 1960 til 1998. Over 300 millioner Slinkys har blitt solgt mellom 1945 og 2005, og den originale Slinky er fortsatt en bestselger.

I juli 2020 ble Slinky-merket solgt til Just Play.

Fysiske egenskaper

Reglene som styrer mekanikken til en slinky er Hookes lov og effekten av gravitasjon .

Periode med oscillasjon

På grunn av enkel harmonisk bevegelse er oscillasjonsperioden til en dinglende Slinky

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

der T er tidspunktet for svingeperioden, m er Slinkys masse, og k er fjærkonstanten .

Likevekt

I likevektstilstanden til en slinky blir all netto kraft kansellert gjennom hele slinkyen. Dette resulterer i en stasjonær slinky med null hastighet. Siden posisjonene til hver del av slinkyen styres av slinkyens masse, tyngdekraften og fjærkonstanten, kan forskjellige andre egenskaper til slinkyen induseres. Lengden på en idealisert slinky forlenget under sin egen vekt, forutsatt at den fullstendig komprimerte lengden er ubetydelig, er

${\displaystyle L={\frac {W}{2k}},}$

der L er lengden på slinkyen, W er vekten til slinkyen, og k er fjærkonstanten til slinkyen.

På grunn av effekten av tyngdekraften, ser den slinky ut som samlet opp mot den nederste enden, som styrt av ligningen

${\displaystyle p(n)=L(n-1)^{2}.}$

Hvor n er en dimensjonsløs variabel, 0 ≤  n  ≤ 1, hvor n  = 0 tilsvarer toppen av slinkyen og n  = 1 er bunnen. Hver mellomverdi av n tilsvarer andelen av slinkyens masse over det punktet n , og p ( n ) gir posisjonen at n er over slinkyens bunn.

Denne kvadratiske ligningen betyr at i stedet for at massesenteret er i midten av slinky, ligger det en fjerdedel av lengden over den nederste enden,

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

Fenomener

Trappeoppgang

Når den settes i bevegelse på en trappetrinn, for eksempel en trapp, overfører slinky energi langs sin lengde i en langsgående bølge. Hele våren går ned ende over ende i en periodisk bevegelse som om den "går" ned ett trinn av gangen.

Levitasjon

Når den øvre enden av Slinky slippes, må informasjonen om spenningsendringen forplante seg til den nederste enden før begge sider begynner å falle; toppen av en utvidet Slinky vil falle mens bunnen i utgangspunktet forblir i sin opprinnelige posisjon, og komprimerer fjæren. Dette skaper en suspensjonstid på ~0,3 s for en original Slinky, men har potensial til å skape en mye lengre suspensjonstid. En suspendert Slinkys massesenter akselererer nedover med omtrent 32 fot per sekund per sekund (dvs. g); når den slippes - den nedre delen beveger seg opp mot den øverste delen med en ekvivalent, konstant oppadgående akselerasjon når spenningen avlastes. Når fjæren trekker seg sammen, vil hvert punkt langs dens lengde akselerere nedover med tyngdekraften og spenningen, og oppleve en reduksjon i den totale nedadgående akselerasjonen relatert til høyden langs fjæren på grunn av at fjærkraften endres med forlengelsen - ved bunnen av fjæren den oppadgående initialen akselerasjonen reduseres i samsvar med Hookes lov når fjæren trekker seg sammen, men senteret som den beveger seg mot kommer nærmere - noe som betyr at basen vil ha blitt forskjøvet tilstrekkelig mot sentrum av treghetsmassen til at den ser ut til å ha hengt stille. Skulle denne fenomenologien strekke seg til svært lette strenger med tunge suspenderte masser (som har tilnærmet lineære spenningsfordelinger), vil det være nødvendig med annen matematikk for å forklare fenomenet.

Kommersiell historie

Jingle

Jingelen for TV-reklamen Slinky ble opprettet i Columbia, South Carolina i 1962 med Johnny McCullough og Homer Fesperman som skrev musikken og Charles Weagly skrev tekstene. Det ble den lengste jingelen i reklamehistorien.

Jingelen har i seg selv blitt parodiert og referert til i populærkulturen. Den er sett i "Log"-reklamen på The Ren & Stimpy Show og sunget av skuespilleren Jim Carrey i Ace Ventura: When Nature Calls . Sangen er også referert til i filmen Lords of Dogtown , hvor den synges i sin helhet av Emile Hirsch , og synges av Eddie Murphy som en del av den siste rutinen i standup-komediefilmen Eddie Murphy Raw .

Slinky Dog

Tidlig i historien til James Industries sendte Helen Herrick Malsed fra staten Washington selskapet et brev og tegninger for utvikling av Slinky-leketøy. Selskapet likte ideene hennes, og Slinky Dog og Slinky Train ble lagt til selskapets produktlinje. Slinky Dog, en liten plasthund hvis fremre og bakre ende fikk selskap av en metall Slinky, debuterte i 1952. Malsed mottok royalties på $60 000 til $70 000 årlig i 17 år på patentet hennes for Slinky pull-leke-ideen, men besøkte aldri anlegget .

I 1995 ble Slinky Dog (uttrykt av Jim Varney og Blake Clarke ) redesignet for alle Pixars Toy Story og Toy Story Live Action - filmer. James Industries hadde sluttet med sin Slinky Dog noen år tidligere. Betty James godkjente den nye Slinky Dog, og sa til pressen: "Den tidligere Slinky Dog var ikke på langt nær så søt som denne." Formene som ble brukt i produksjonen av det nye leketøyet skapte problemer for James Industries, så plasten foran og bak ble produsert i Kina, mens James Industries stod for montering og pakking. Hele opplaget på 825 000 redesignede Slinky Dogs ble utsolgt i god tid før jul 1995.

Plast Slinky

Plastic Slinkys er også tilgjengelig. De kan lages i forskjellige farger. Mange av dem er laget med regnbuens farger i regnbueorden. De ble markedsført på 1970-tallet som et tryggere alternativ til metallslinkys, da de ikke utgjorde noen fare når de ble satt inn i stikkontakter. Plastfjærleken, kjent som Plastic Slinky, ble oppfunnet av Donald James Reum Sr. fra Master Mark Plastics i Albany, Minnesota. Reum kom på ideen da han lekte med forskjellige teknikker for å produsere en spiralslange for vanning av planter. Men da den kom av samlebåndet, så den ifølge barna hans mer ut som en "Slinky". Han jobbet med det til det kom perfekt ut, og dro deretter til Betty James med prototypen sin. Reum produserte Plastic Slinky for Betty James i flere år. Etter hvert bestemte Betty James seg for å produsere produktet eksklusivt gjennom James-produksjon, og avsluttet effektivt produksjonen av leketøyet til det lille Minnesota-selskapet. Reums patentnummer, 4120929, ble innlevert 28. desember 1976 og utstedt av US Patent Office 17. oktober 1978.

Priser og utmerkelser

I 1999 utstedte United States Postal Service et Slinky-frimerke. Slinky ble innlemmet i National Toy Hall of Fame i 2000 i deres Celebrate the Century- frimerkeserie. Et lovforslag om å nominere slinky som statens leketøy i Pennsylvania ble introdusert av Richard Geist i 2001, men ikke vedtatt. Samme år ble Betty James hentet inn i Toy Industry Association 's Hall of Fame. I 2003 ble Slinky utnevnt til Toy Industry Associations "Century of Toys List", et navneoppkall av de 100 mest minneverdige og mest kreative lekene i det tjuende århundre.

Annen bruk

Videregående lærere og høyskoleprofessorer har brukt Slinkys til å simulere egenskapene til bølger , USAs tropper i Vietnamkrigen brukte dem som mobile radioantenner (det samme har amatørradiooperatører), og NASA har brukt dem i fysikkeksperimenter med null tyngdekraft i Romfergen .

Slinkys og lignende fjærer kan brukes til å lage en "laserpistol"-lignende lydeffekt. Dette gjøres ved å holde en slinky i luften og slå den ene enden, noe som resulterer i en metallisk tone som synker kraftig i tonehøyde. Effekten kan forsterkes ved å feste en plastkopp til den ene enden av Slinky.

I 1959 komponerte John Cage et avantgardeverk kalt Sounds of Venice scoret for (blant annet) et piano, en plate av marmor og venetiansk kost, et fuglebur av kanarifugler og en forsterket Slinky.

Metal Slinky kan brukes som antenne - den gir resonans mellom 7 og 8 MHz. Under Vietnamkrigen ble den brukt som en bærbar antenne for lokal HF-kommunikasjon. Dette oppsettet hadde mange fordeler fremfor et langt wireskudd fra M79 granatkaster: små dimensjoner, rask og stillegående installasjon, gjenbrukbarhet, god startvinkel for lokal kommunikasjon og god nok ytelse. Den ble også brukt til å utvide rekkevidden til en håndholdt radio.

I 1985, i forbindelse med Johnson Space Center og Houston Museum of Natural Science , skapte Discovery-astronauter en video som demonstrerte hvordan kjente leker oppfører seg i verdensrommet. "Den vil ikke slinke i det hele tatt," sa Dr. M. Rhea Seddon om Slinky, "det faller på en måte." Videoen ble utarbeidet for å stimulere skolebarns interesse for fysikks grunnleggende prinsipper og fenomenet vektløshet.

I 1992 var Bishop Museum i Honolulu, Hawaii , vertskap for en interaktiv omreisende utstilling utviklet av Franklin Institute of Philadelphia , kalt "What Makes Music?" Blant annet kunne besøkende undersøke hva som lager musikalsk lyd ved å lage bølger på en åtte fot lang versjon av en Slinky-leke.

Flere nettvideoer har vist at Slinky fungerer som en utmerket ekornavskrekking for fuglematere når den er montert på stangen til fuglemateren for å hindre ekorn i å klatre opp på stangen for å nå fuglebrettene.

Referanser

Eksterne linker

• Poof-Slinky, Inc
• University of Sydney - hjemmeinstitusjon for slinky fysikkforskere