elgavrilis's blog

Ανοίγουμε μια ομπρέλα, την τοποθετούμε με την κορυφή της στο πάτωμα και περιστρέφουμε τη λαβή. Μπορούμε πραγματικά εύκολα να την κάνουμε να περιστραφεί αρκετά γρήγορα. Αν τώρα ρίξουμε μια μικρή μπάλα ή ένα τσαλακωμένο κομμάτι χαρτί μέσα στην ομπρέλα, δεν θα μείνει εκεί. Θα εκτοξευθεί από αυτό που λανθασμένα έχει ονομαστεί «φυγόκεντρος δύναμη», αλλά που στην πραγματικότητα δεν είναι τίποτα άλλο παρά μια εκδήλωση της δύναμης της αδράνειας. Η μπάλα ή το κομμάτι χαρτί θα εκτοξευθεί, όχι κατά μήκος της συνέχειας της ακτίνας αλλά εφαπτομενικά στην κυκλική κίνηση.

ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΟ ΤΑΨΙ

Σε ορισμένα δημόσια πάρκα μπορεί κανείς να βρει ένα παιχνίδι ψυχαγωγίας (Εικόνα) βασισμένο σε αυτήν την αρχή της περιστροφής, όπου μπορεί κανείς να δοκιμάσει τον νόμο της αδράνειας στον εαυτό του. Πρόκειται για ένα είδος  ταψιού – σβούρας με στρογγυλό πάτωμα πάνω στο οποίο οι άνθρωποι είτε στέκονται, είτε κάθονται, είτε ξαπλώνουν. Ένας κινητήρας θέτει σε κίνηση το δάπεδο, αυξάνοντας την ταχύτητά του μέχρι η αδράνεια να κάνει όλους όσους βρίσκονται πάνω του να γλιστρήσουν προς την άκρη του. Στην αρχή αυτό είναι σχεδόν απαρατήρητο, αλλά όσο απομακρύνεται κανείς από το κέντρο, τόσο πιο αισθητά αυξάνεται τόσο η ταχύτητά του, συνεπώς και η αδράνεια. Προσπαθεί κανείς σκληρά να κρατηθεί, αλλά μάταια.. τελικά  εκτοξεύεται!

Η ίδια η Γη είναι, στην πραγματικότητα, μια τεράστια δίνη. Αν και δεν μας εκτοξεύει, μειώνει το βάρος μας. Στον ισημερινό, όπου η περιστροφή είναι ταχύτερη, κάποιος μπορεί να έχει «απώλεια» το 1/300ο του βάρους του με αυτόν τον τρόπο. Αυτό, σε συνδυασμό με έναν άλλο παράγοντα, την ελειψοειδή πλάτυνση της Γης, μειώνει το βάρος στον ισημερινό κατά περίπου 0,5% ή 1/200ο. Κατά συνέπεια, ένας ενήλικας θα ζυγίζει 300 γραμμάρια λιγότερο στον ισημερινό από ότι σε οποιονδήποτε από τους πόλους.

ΣΤΡΟΒΙΛΙΖΟΜΕΝΑ ΜΕΛΑΝΙΑ

Φτιάξτε μια σβούρα, όπως φαίνεται σε φυσικό μέγεθος στο σχήμα, από λευκό χαρτόνι και ένα σπίρτο ακονισμένο στη μία άκρη. Δεν χρειάζεται ιδιαίτερη δεξιοτεχνία για να κατασκευαστεί – είναι κάτι που μπορεί να κάνει κάθε παιδί. Αλλά αν και είναι παιδικό παιχνίδι, μπορεί να είναι πολύ διδακτικό. Κάντε τα εξής. Ρίξτε μερικές σταγόνες μελάνι πάνω του και αφήστε το να περιστρέφεται πριν στεγνώσει το μελάνι. Όταν σταματήσει, κοιτάξτε να δείτε τι έχει συμβεί στις σταγόνες μελάνης. Θα έχουν σχεδιάσει σπείρες – έναν μικροσκοπικό ανεμοστρόβιλο.

Παρεμπιπτόντως, αυτή η ομοιότητα δεν είναι τυχαία. Οι σπείρες στον οδοντικό δίσκο απεικονίζουν την κίνηση των σταγόνων μελανιού, οι οποίες υφίστανται ακριβώς αυτό που βιώνουμε και στο περιστρεφόμενο δάπεδο. Καθώς η σταγόνα απομακρύνεται από το κέντρο λόγω φυγοκεντρικών δυνάμεων, φτάνει σε ένα σημείο του δίσκου με μεγαλύτερη ταχύτητα περιστροφής από την ταχύτητα της ίδιας της σταγόνας. Εδώ ο δίσκος περιστρέφεται πιο γρήγορα από τη σταγόνα, η οποία φαίνεται να  υστερεί, κατά κάποιο τρόπο, πίσω από τις «ακτίνες» του τροχού – να γλιστράει μακριά. Γι’ αυτό οι σταγόνες καμπυλώνουν και βλέπουμε το ίχνος καμπυλόγραμμης κίνησης.

Το ίδιο ισχύει και για τα ρεύματα αέρα που αποκλίνουν από ένα κέντρο υψηλής ατμοσφαιρικής πίεσης (σε «αντικυκλώνες») ή συγκλίνουν σε ένα κέντρο χαμηλής ατμοσφαιρικής πίεσης (σε «κυκλώνες»). Οι σπείρες μελανιού απεικονίζουν αυτούς τους καταπληκτικούς ανεμοστρόβιλους σε μικρογραφία.

ΦΥΤΟ ΠΟΥ ΞΕΓΕΛΑΣΤΗΚΕ

Η φυγόκεντρος δύναμη που παράγεται από την γρήγορη περιστροφή μπορεί να υπερισχύσει ακόμη και της βαρύτητας, ένα σημείο που απέδειξε ο Βρετανός βοτανολόγος Knight πριν από περισσότερα από εκατό χρόνια. Είναι κοινή γνώση ότι ένα νεαρό φυτό κατευθύνει πάντα το στέλεχος του αντίθετα από τη βαρύτητα ή, με απλά λόγια, αναπτύσσεται προς τα πάνω.

Ο Knight, ωστόσο, προκάλεσε τη βλάστηση των σπόρων προς τα μέσα, από το εξωτερικό χείλος ενός τροχού που περιστρέφεται γρήγορα. Οι ρίζες, από την άλλη πλευρά, κατευθύνονταν προς τα έξω (σχήμα). Κατάφερε να ξεγελάσει το φυτό, σαν να ήταν, αντικαθιστώντας τη βαρύτητα με τη φυγόκεντρο δύναμη. Η τεχνητή βαρύτητα αποδείχθηκε πιο ισχυρή από τη φυσική έλξη της γης. Η σύγχρονη θεωρία της βαρύτητας δεν παρουσιάζει καμία αντίρρηση, κατ’ αρχήν, σε αυτή την εξήγηση.