Raskusjõu masin (1)

Kuidas on seotud küünalde põlemine ja gravitatsioon? Kuidas tõenäoliselt luuakse raskusjõud tulevikus ehitatavates kosmosejaamades?

Vahendid:

1. Vana muutuva kiirusega pöörlev alus
2. Puidust laud (kahekordne 30 cm pikkuse joonlaua paksus ja pikkus)
3. Kaks samasugust tühja klaaspurki (kaantega)
4. Kaks keskmise suurusega küünalt, liim

Protseduur:

1. Tee puidust laua keskele väike auk nii, et pöörleval laual olev spindel läheks sellesse tihedalt sisse.

2. Kinnita purkide kaaned liimiga puidust laua otste külge.

3. Kinnita küünlad purgikaante keskele (küünlavahaga).

4. Süüta küünlad ning näita, kuidas küünlad käituvad, kui pöörlev alus on sisse lülitatud (tee seda aeglasel kiirusel).

5. Küsi õpilastelt, mis juhtub küünlaleekidega, kui kinnitada kaante külge purgid ning panna pöörlev alus tööle.

6. Kinnita purgid kaante otsa ning pane pöörlev alus kohe tööle (kasuta kiiremaid kiiruseid). Jälgi leeke.

Miks olid leegid suunatud pöörleva aluse keskpunkti poole?
Millises suunas on küünlaleek suunatud seisvas õhus? Miks?
Mida teeb purkide pöörlemine õhu molekulidega purgi sees?
Millises purgi osas on tihedam õhk?
Millises suunas tekitas pöörlemine gravtitatsioonilise jõu?

Selgitus Pöörleval alusel liikuvad purgid tekitasid tsentripetaaljõu (keskpunkti otsiv jõud). Õhu molekulid purkides hakkavad liikuma ning üritavad liikuda sirgjooneliselt. Kuna purgid liiguvad ringjoonelisel trajektooril, üritavad õhu molekulid liikuda väljapoole, mistõttu on purkide välimised osad tihedama õhuga. Kuna küünlaleek on alati suunatud hõredama õhu poole (paigal seisvas õhus ülespoole) siis on leegid purgis suunatud pöörleva aluse keskpunkti poole. Kosmoses tekitatakse üsna tõenäoliselt satelliitide keskuste gravitatsioon samal viisil. Teised kasutusalad esinevad lõbustusparkides, kus mootorrattad sõidavad mööda trummisarnast auku.