Zavěste knihu, polštář nebo nějakou krabici na dva provázky svisle dolů. Úkol je snadný – rozkývat tento visící předmět a přitom se ho nedotknout přímo ani zprostředkovaně (to znamená třeba tyčí). A když říkám rozkývat, tak opravdu myslím rozkývat. Pořádně rozkývat a ne jen tak lehce rozhoupat ze strany na stranu. Zdá se vám to nemožné?
Říká se, že nic není nemožné! Zdá se, že v tom případě máme malý problém a nezbývá nám než se ho nějak pokusit řešit. Nebude to až tak obtížné. Stačí probudit pár mozkových buněk a… zapojit váš dech! Řekl bych, že mi moc nevěříte. Možná jste i zakroutili hlavou. Prostým fouknutím rozkývat předmět? Dokonce nebudete muset ani nijak moc silně foukat. Finta je v tom, že budete foukat ve správný okamžik. Takže pojďte na to. Foukněte proti knize (nebo proti tomu, co jste zavěsili). Kniha se trochu pohne ve směru fouknutí a pak se zhoupne zpět. Zhoupnutí knihy nebude nijak výrazně pozorovatelné. Předpokládám, že v tuto chvíli věříte možnosti rozhoupat (nebo snad rozfoukat?) knihu ještě méně. Už jste někdy pozorovali, jak se houpající objekt chová? Zkuste knihu rozhoupat rukou a chvíli ji pozorujte. Nejrychleji se pohybuje při průchodu nejnižším bodem, uprostřed svého zhoupnutí. Pak zpomaluje, dokud nedosáhne nevyššího bodu své dráhy. Tam se na zlomek vteřiny zastaví a pokračuje v pohybu zpět směrem dolů a pak zase na opačnou stranu. A tohoto okamžiku právě musíme využít. Stoupněte si kolmo k houpající se knize a v okamžiku, kdy je v nejvyšším bodě nejblíže vašemu obličeji a dává se na cestu zpátky, do ní opět foukněte. Počkejte si, až se k vám zase vrátí a foukněte zas a znovu. Opakovaným foukáním, téměř bezvýznamnou silou dokážete knihu rozhoupat překvapivě hodně. Jen je třeba najít ten správný – řekněme kritický – okamžik, kdy nejvýhodněji využijeme sílu fouknutí. To je celé tajemství. Pokud jste se někdy houpali na houpačce, asi víte, jak to myslím. Podobným způsobem – náklonem horní části těla ve směru houpání a nohou ve směru opačném – dokážete zrychlovat pohyb houpačky.
Houpající se kniha, stejně jako každé houpající se těleso, má přesně určenou dobu, po kterou trvá její zhoupnutí. Tato doba závisí na délce provázku, na kterém je zavěšená a na velikosti síly, kterou ji rozhoupáváme. Jestliže počet fouknutí je stejný jako počet zhoupnutí, je síla vašeho dechu využitá maximálně. Odborně se tomuto jevu říká rezonance a vyskytuje se v rozmanitých situacích. Kmitají třeba mostní konstrukce. Možná jste zaslechli něco o tom, že vojáci přecházející přes most nesmí pochodovat a musí jej přejít normálním krokem, aby nedošlo v důsledku rezonance kroků a kmitání mostu k jeho narušení. Ve skutečnosti je tato skutečnost pouhý mýtus, protože podle mnoha provedených experimentů je počet zhoupnutí mostu za sekundu (tzv. kmitočet) daleko menší než kmitočet vojenského pochodového kroku. Podobný jev můžete velmi silně ucítit, když přebíháte řeku po kmeni stromu nebo dřevěné desce. V tomto případě je už pravděpodobnost zlomení desky velmi velká. Kdysi jsme ve škole nacvičovali přenos zraněného na primitivních nosítkách, vytvořených ze dvou dřevěných tyčí a deky. Při odnášení „zraněného“ se kmitání nosítek dostalo do rezonance s kroky „záchranářů“ a nosítka praskla.
Pokud vás zajímá, čím se dá doba jednoho zhoupnutí tělesa (říká se jí doba kmitu) ovlivnit, připevněte provázek na zárubeň dveří, na provázek zavěste nějaké závaží (třeba přilepte tenisový míček) a rozhoupejte. Změřte dobu deseti kmitů, poté zkraťte provázek na polovinu a opět změřte dobu deseti kmitů. Co jste zjistili? A co když při stejné délce provázku vychýlíte provázek se závažím více? Bude kmitat stejně rychle, rychleji, nebo pomaleji?
Říká se, že nic není nemožné! Zdá se, že v tom případě máme malý problém a nezbývá nám než se ho nějak pokusit řešit. Nebude to až tak obtížné. Stačí probudit pár mozkových buněk a… zapojit váš dech! Řekl bych, že mi moc nevěříte. Možná jste i zakroutili hlavou. Prostým fouknutím rozkývat předmět? Dokonce nebudete muset ani nijak moc silně foukat. Finta je v tom, že budete foukat ve správný okamžik. Takže pojďte na to. Foukněte proti knize (nebo proti tomu, co jste zavěsili). Kniha se trochu pohne ve směru fouknutí a pak se zhoupne zpět. Zhoupnutí knihy nebude nijak výrazně pozorovatelné. Předpokládám, že v tuto chvíli věříte možnosti rozhoupat (nebo snad rozfoukat?) knihu ještě méně. Už jste někdy pozorovali, jak se houpající objekt chová? Zkuste knihu rozhoupat rukou a chvíli ji pozorujte. Nejrychleji se pohybuje při průchodu nejnižším bodem, uprostřed svého zhoupnutí. Pak zpomaluje, dokud nedosáhne nevyššího bodu své dráhy. Tam se na zlomek vteřiny zastaví a pokračuje v pohybu zpět směrem dolů a pak zase na opačnou stranu. A tohoto okamžiku právě musíme využít. Stoupněte si kolmo k houpající se knize a v okamžiku, kdy je v nejvyšším bodě nejblíže vašemu obličeji a dává se na cestu zpátky, do ní opět foukněte. Počkejte si, až se k vám zase vrátí a foukněte zas a znovu. Opakovaným foukáním, téměř bezvýznamnou silou dokážete knihu rozhoupat překvapivě hodně. Jen je třeba najít ten správný – řekněme kritický – okamžik, kdy nejvýhodněji využijeme sílu fouknutí. To je celé tajemství. Pokud jste se někdy houpali na houpačce, asi víte, jak to myslím. Podobným způsobem – náklonem horní části těla ve směru houpání a nohou ve směru opačném – dokážete zrychlovat pohyb houpačky.
Houpající se kniha, stejně jako každé houpající se těleso, má přesně určenou dobu, po kterou trvá její zhoupnutí. Tato doba závisí na délce provázku, na kterém je zavěšená a na velikosti síly, kterou ji rozhoupáváme. Jestliže počet fouknutí je stejný jako počet zhoupnutí, je síla vašeho dechu využitá maximálně. Odborně se tomuto jevu říká rezonance a vyskytuje se v rozmanitých situacích. Kmitají třeba mostní konstrukce. Možná jste zaslechli něco o tom, že vojáci přecházející přes most nesmí pochodovat a musí jej přejít normálním krokem, aby nedošlo v důsledku rezonance kroků a kmitání mostu k jeho narušení. Ve skutečnosti je tato skutečnost pouhý mýtus, protože podle mnoha provedených experimentů je počet zhoupnutí mostu za sekundu (tzv. kmitočet) daleko menší než kmitočet vojenského pochodového kroku. Podobný jev můžete velmi silně ucítit, když přebíháte řeku po kmeni stromu nebo dřevěné desce. V tomto případě je už pravděpodobnost zlomení desky velmi velká. Kdysi jsme ve škole nacvičovali přenos zraněného na primitivních nosítkách, vytvořených ze dvou dřevěných tyčí a deky. Při odnášení „zraněného“ se kmitání nosítek dostalo do rezonance s kroky „záchranářů“ a nosítka praskla.
Pokud vás zajímá, čím se dá doba jednoho zhoupnutí tělesa (říká se jí doba kmitu) ovlivnit, připevněte provázek na zárubeň dveří, na provázek zavěste nějaké závaží (třeba přilepte tenisový míček) a rozhoupejte. Změřte dobu deseti kmitů, poté zkraťte provázek na polovinu a opět změřte dobu deseti kmitů. Co jste zjistili? A co když při stejné délce provázku vychýlíte provázek se závažím více? Bude kmitat stejně rychle, rychleji, nebo pomaleji?
Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. Ale hlavně se u pokusů dobře bavte.
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!
Žádné komentáře:
Okomentovat