Raskusjõu masin (1)

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

Vahendid:

  1. Muutuva kiirusega pöörlev alus
  2. Puitliist (kaks korda sama paks ja pikk kui 30 cm pikkune joonlaud)
  3. Kaks ühesugust klaaspurki (kaantega)
  4. Kaks keskmise suurusega küünalt, liim

Protseduur:

1. Tee puitliistu keskele väike auk nii, et pöördalusel olev teravik sellesse kõvasti kinni jääks.

2. Kinnita purkide kaaned liimiga puitliistu otste külge.

3. Kinnita purgikaante keskele küünlavahaga küünlad.

4. Süüta küünlad ning näita, kuidas küünlad käituvad, kui pöörlev alus on sisse lülitatud (kasuta aeglast kiirust).

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 (nüüd juba suuremal kiirusel). 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). Purkides oleva õhu molekulid hakkavad liikuma, üritades seda sirgjooneliselt teha. Kuna purgid liiguvad aga ringjoonelisel trajektooril, üritavad õhumolekulid liikuda väljapoole, mistõttu on purkide välimises küljes tiheda õhk. Kuna küünlaleek on alati suunatud hõredama õhu poole (paigal seisvas õhus ülespoole), on leegid purgis suunatud pöörleva aluse keskpunkti poole.

Tuleviku kosmoselaevades tekitatakse üsna tõenäoliselt gravitatsioon samal viisil. Sama nähtust kasutatakse ka lõbustusparkides, kus mootorrattad sõidavad mööda trumlisarnase atraktsiooni seinu.