Rozrywki Naukowe/Środek ciężkości

	<<< Dane tekstu >>>
Autor	Gaston Tissandier
Tytuł	Rozrywki Naukowe
Wydawca	Jan Fiszer
Data wyd.	1910
Miejsce wyd.	Warszawa
Tłumacz	Jan Harabaszewski
Źródło	Skany na Commons
Inne	Cały tekst; Pobierz jako: EPUB • PDF • MOBI
	Indeks stron

›››

ŚRODEK CIĘŻKOŚCI.

Opróżnienie butelki z korkiem na szyjce.

Figura 36 odtwarza ciekawe doświadczenie równowagi, bardzo łatwe do wykonania. Wbijamy dwa widelce w korek drewniany, umieszczamy korek na brzeżku szyjki butelki. Widelce i korek tworzą całość, której środek ciężkości przypada poniżej

punktu oparcia; butelkę możemy przechylić, opróżnić ją, jeżeli zawiera jaki płyn, a układ zachowuje równowagę.

Pionowa linja od środka ciężkości przechodzi zawsze przez punkt oparcia, widelce kołyszą się wraz z korkiem, utrzymującym je, tworząc budowlę ruchomą, ale daleko trwalszą niż przypuszczalibyśmy.

Dziób bekasa w ruchu.

Już w roku 1873 w „Magasin pittoresque“ zapoznaliśmy czytelników z przykładem równowagi, który teraz opiszemy; wkrótce po tym jeden z czytelników opublikował takie same doświadczenie w formie trochę bardziej skomplikowanej.

Korzystamy z bekasa lub innego ptaka z długim dziobem, oddzielamy głowę; rozłupujemy korek tak, by móc osadzić szyjkę ptaka, która winna być dość wciśnięta, następnie przystosowywamy dwa widelce tak, jak w poprzednim doświadczeniu, w dolną część korka wtykamy szpilkę. Umieszczamy ten mały przyrząd na monecie, położonej na płask na otworze szyjki butelki i wreszcie, kiedy równowaga dobrze zabezpieczona, nadajemy ruch obrotowy [57]za pomocą jednego widelca możliwie bez widocznego uderzenia. (fig. 37).
Teraz widać, jak dwa widelce i korek z głową bekasa obracają się na główce od szpilki, jako na punkcie oparcia. Komicznie, jak długi dziób ptaka obraca się stopniowo do każdego z biesiadników, zebranych koło stołu, niekiedy ze szczególnemi ruchami kołysania się, nadającemi tej głowie pozory życia. Ruch obrotowy trwa dosyć długo. Niekiedy odbywa się zakład: „Przed kim z biesiadników dziób zatrzyma się?“

Linjał i dwa noże.

Jako odmianę poprzedniego doświadczenia można wykonać wielką liczbę innych.

Wbijamy w linjał ostrza dwuch nożów, jak wskazuje fig. 38, do końca linjału między dwa trzonki nożów przytwierdzamy igłę, układ można doprowadzić do równowagi na końcu drugiej igły A, wbitej pionowo w korek.
Z łatwością modyfikujemy to doświadczenie i utrzymujemy linjał pionowo na końcu palca, wbijając w górną część jego dwa noże na wzór dwuch widelców w poprzednim doświadczeniu (fig. 37). Te rozrywki na temat równowagi ciał można urozmaicać stu sposobami. Z niektóremi zapoznamy jeszcze czytelników.

Klucz w pozycji poziomej na główce szpilki.

Bierzemy klucz, w otwór jego wtykamy hak. Do haka przymocowujemy linjał sznurkiem. U dolnej części linjału zawieszamy ciężar 50—100 gramów. Po takim przygotowaniu wsadzamy szpilkę z dużą główką w stół; klucz z całym układem można

ustawić w położeniu równowagi, jak wskazuje figura 39. Klucz obraca się nawet na swej wązkiej podstawie i nie spada z niej. Czyż potrzeba dodawać, że wyjaśnienie tego faktu zasadza się na działaniu ciężaru, który za pośrednictwem sztywnego linjału umieszczony zostaje pod stołem? Środek ciężkości znajduje się poniżej punktu oparcia.

Ołówek na swoim końcu zaostrzonym.

Całość, złożona z ołówka i scyzoryka, wbitego klingą swą w drzewo ołówka, utrzymuje się zawsze w równowadze na końcu palca, gdyż środek ciężkości tego układu położony jest na linji pionowej niżej punktu oparcia (fig. 40).

Zagadnienie czterech zapałek.

Rozszczep jedną, zapałkę na końcu, drugą zetnij na klin i wprowadź w szczelinę pierwszej tak, że obydwie zapałki tworzą pewien kąt i postaw je na stole; wierzchołek kąta zostaje oparty na trzeciej zapałce (fig. 41). Oto wstępne przygotowania [60]skończone. Teraz czwartą zapałkę wręcz komukolwiek z otoczenia z prośbą, by za pomocą tej zapałki podniósł do góry cały układ z trzech pierwszych zapałek.

Próby rozwiązania tego zagadnienia mogą wyczerpać cierpliwość nie uprzedzonego architekta czy konstruktora.

Górna część naszej figury wskazuje sposób postępowania.

Wystarcza podeprzeć lekko dwie pierwsze zapałki, pozwolić trzeciej upaść na zapałkę, trzymaną w ręce, opuścić rękę, by trzecia zapałka mogła wejść w zawartość kąta, utworzonego przez dwie pierwsze, następnie podnieść zapałkę, trzymaną w ręku: na tej, jak na koniu, trzymają się dwie (1—2) zapałki z jednej strony jedna (3) z drugiej.

Kieliszek na trzech kijkach, z których każdy ma jeden z końców w powietrzu.

Ułożyć trzy kijki na płaszczyźnie poziomej w ten sposób, że każdy z nich jednym końcem opiera się na płaszczyźnie, gdy drugi koniec zostaje wzniesiony do góry.

Żeby trzy kijki podtrzymywały się wzajemnie, kiedy wzniesione do góry jednym końcem opierają się drugim na stole, i, nawet obciążone ciężarem, nie wywracały się, zrób tak: nachyl na stole jeden z trzech kijków tak, że kijek opiera się jednym końcem, gdy drugi trzyma wzniesiony do góry; na tym kijku połóż następny, którego jeden koniec również wzniesiony do góry, [62]drugi zaś dotyka stołu. Wreszcie ułóż trzeci kijek, jak w trójkącie, w ten sposób, że, opierając się jednym końcem na stole, przechodzi pod pierwszym i spoczywa na drugim kijku.
Teraz trzy kijki będą podtrzymywały się wzajemnie (fig. 42).

Karafka i trzy noże.

W analogiczny sposób, jak wyżej, można ułożyć trzy noże na trzech kieliszkach, wskazuje to figura 43. Nie tylko można odpowiednio ułożyć noże klingami, że się wzajemnie podtrzymują, ale z łatwością można umieścić na nich dość ciężki przedmiot, naprzykład karafkę z wodą.

Sposób siedzenia bez krzeseł.

Jeden z naszych przyjaciół, który długo podróżował po Afryce, zakomunikował nam bardzo ciekawy przykład równowagi, widział on, jak go praktykowali często żołnierze francuscy w Algierze, kiedy byli w miejscowości bagnistej i nie mieli na czym siedzieć; żołnierze siadali sobie na kolanach w kółko w ten sposób,

że żołnierz, zamykający sznur, siadał na kolanach zaczynającego, tworzyli więc prawdziwy łańcuch nieprzerwany.

Zalecamy naszym uczniom wypróbować ten sposób odpoczynku, kiedy się zbiorą pod koniec wakacji albo w czasie rekreacji.
Nasz rysunek uwidocznia wynik otrzymany, kiedy w doświadczeniu bierze udział znaczna liczba osób: zupełnie odpowiednią liczbą okazuje się 30—35 osób.

Kostki gry w domino na swoich kantach.

Zagadnienie to rozwiązuje się prawie tak, jak i poprzednie. Zamiast uczniów siedzących, mamy kostki domino, ułożone bokiem jedne na drugich, wzajemnie podpierające się (fig. 45).

Z początku umieszczamy jedną kostkę pochyło, służy ona za punkt oparcia dla kostki, rozpoczynającej szereg, ta, kantem postawiona na stole, opiera się bokiem na tamtej. Wszystkie inne idą po kolei, układając się ukośnie na sąsiadce, wierzchnią częścią sięgają linji środkowej poprzedniczki i kierują się wszystkie wokół wyobrażalnego środka.

Środek ciężkości, zmieniony przez taboret.

Figura 46 zaznajamia nas z ciekawym doświadczeniem, dotyczącym środka ciężkości. Podajemy właśnie sposób wykonania.

Umieść się w odległości 50 centymetrów od muru, za pomocą taboretu oprzyj głowę o mur. Po tych przygotowaniach podnieś taboret tak, żeby już nie dotykał ziemi. Sprobuj

podnieść się; nie będziesz mógł tego zrobić.

Łatwo wyjaśnić ten fakt. Oparty jesteś rzeczywiście o mur, korpus lekko podtrzymują ręce, położone na taborecie. Przy podnoszeniu jego jedynie głowa służy za punkt oparcia, a środek ciężkości, przeniesiony naprzód, nie pozwala ci podnieść się.

Wiaderko z wodą zawieszone na kiju, położonym na stole.

Oto jeszcze jedno stare doświadczenie z środkiem ciężkości (fig. 47); polega ono na tym, żeby utrzymać wiaderko z wodą w równowadze, kiedy ucho od wiaderka założone jest na kiju AB, leżącym wprost na stole. Wydaje się to rzeczą

nieprawdopodobną, tymczasem wystarcza umieścić odpowiedniej długości pałeczkę CD między końcem B kija AB i dnem wiaderka.

Układ, tak umocniony, tworzy w pewnej mierze jedną całość, a wiaderko z łatwością może być utrzymane w pozycji, wskazanej na rysunku, i środek ciężkości całego układu jest poniżej punktu zawieszenia, położonego blizko środka kija AB.

Dwa widelce i moneta.

Składamy dwa widelce zębami jedne na drugich, wciskamy monetę między zęby widelców, następnie umieszczamy monetę na płask na brzegu kieliszka i posuwamy ją, aż otrzymamy dwa styczne na zewnątrz obwody kieliszka i monety. Po kilku próbach możemy układ zostawić wolno: zachowuje on równowagę

należytą. Doświadczenie na fig. 48 wskazuje, jak można z kieliszka z takim układem przelać wodę do innego i moneta z widelcami nie spadnie.

Odbyliśmy przegląd prawie wszystkich rozrywek, związanych ze środkiem ciężkości, z prawami równowagi, zapoznamy jeszcze czytelników z jednym przykładem zręczności, jaki wykonać można z grą w domino.

Równowaga gry w domino.

Figura 49 wskazuje sposób utrzymania gry w domino w równowadze na jednej kostce, postawionej w polu.

By sobie ułatwić budowę tego misternego gmachu, zaczynamy od postawienia 3 kostek w polu, w celu zabezpieczenia

konstrukcji solidnej podstawy, pierwsze domino poziome kładzie my na 3-ch podpórkach.

Kiedy gmach stanął, wyciągamy ostrożnie pewną ręką dwie boczne kostki i kładziemy je delikatnie na wierzchołku nietrwałego gmachu. Mamy tutaj równowagę, gdyż linja pionowa ze środka ciężkości układu przechodzi przez podstawę oparcia dolnej kostki.
Operować należy na stole, dobrze i równo ustawionym na posadzce.

Taniec kieliszka na dwuch nożach.

Bierzemy dwie butelki jednako wysokie, wkładamy korki, ścięte z dwuch stron w kształcie biretu, stawiamy na stole w pewnej odległości od siebie tak, żeby krawędzie korków były do siebie równolegle. Na każdym korku kładziemy nóż stołowy:

klinga noża w pobliżu trzonka opiera się na krawędzi korka, trzonek zwrócony na zewnątrz, klingi skierowywamy do siebie nawzajem, nie wprowadzając w zetknięcie. Podtrzymując końce kling palcem wskazującym i dużym, nadajemy położenie poziome klingom, następnie stawiamy równo na obydwuch klingach lekki kieliszek, naprzykład od likieru, napełniony do połowy wodą. Po kilku próbach zbliżania do siebie butelek, zmniejszania lub zwiększania zawartości wody w kieliszku osiągamy wreszcie, że kieliszek utrzymuje się na nożach bez pomocy ręki: jeżeli wydostaniemy z kieliszka kilka kropel wody, kieliszek z klingami podniesie się nieco, przybierając pozycję, jak na figurze 50.

Weźmy nitkę z jakim małym ciężkim przedmiotem na końcu (guzik metalowy, kulka ołowiana i t. d.), zanurzmy trochę w wodzie, a zobaczymy, jak kieliszek i klingi powoli opuszczają się; z chwilą kiedy nitkę delikatnie podnieść, kieliszek również podnosi się, niejako posłuszny nitce, którą trzymamy w ręku. Przy kolejnym opuszczaniu i podnoszeniu ręki ruchem prawidłowym, kieliszek nabywa ruch wahadłowy w kierunku pionowym, jakby był zawieszony na nitce, i zaczyna tańczyć, jak prawdziwa marjonetka.

Tekst jest własnością publiczną (public domain). Szczegóły licencji na stronach autora: Gaston Tissandier i tłumacza: Jan Harabaszewski.