Návody na pokusy

Článků v rubrice: 70

Bomba na kuchyňském stole

Internetem koluje mnoho lákavých návodů na zhotovení zábavné fyzikální hračky, dramaticky demonstrující přeměnu potenciální energie na kinetickou. Stačí zadat do vyhledávače termín „Stick Bomb“, čili v překladu „bomba z tyčinek“. Pro sestavení experimentální „bomby“ jsou nejvhodnější špachtle, které se prodávají v lékárně pod názvem Ústní lžička. Z prohnutých špachtlí lze vytvářet různé důmyslně propletené mřížky, které drží pohromadě silami pružnosti. Stačí však některou špachtli uvolnit a celá konstrukce se bleskurychle rozpadne – doslova exploduje.

Fotogalerie (12)
Obr. 11 Hotový řetězec, připravený k „explozi“ (foto autor)

Po prostudování několika návodů jsme se rozhodli sestavit a vyzkoušet dostatečně dlouhou řetězovou vazbu. Na instruktážních obrázcích a videích to vypadalo, že je proplétání špachtlí snadné. Ve skutečnosti se však prohnuté špachtle bránily dodržet pravidelné uspořádání, smekaly se ze správných poloh a vznikající řetězec byl připraven kdykoli se předčasně rozpadnout. Prostě úspěšné sestavení delšího řetězu bylo velmi nejisté. Došli jsme k názoru, že bude vhodné provést inovaci. Kromě špachtlí a šikovných prstů jsme použili i čtyři plastové svorky (obr. 1), což se osvědčilo, a sestavení řetězce je nyní spolehlivé a probíhá ráz na ráz.

Skládáme řetězec

V úvodu sestavíme první čtyři špachtle (obr. 2) a jejich spoje uchytíme svorkami (obr. 3). Tři volné konce pružně propojíme pátou špachtlí Z, která vytvoří začátek celého řetězce (obr. 4). Její konce uchytíme dvěma svorkami S1, S2, které ponecháme na místě až do dokončení celé sestavy (obr. 5). A nyní už zahájíme rutinní práci – prodlužování řetězce. Rukou přidržíme „poslední“ spoj, podsuneme další špachtli 2 a uchytíme ji svorkou B (obr. 6). V následujícím kroku rukou přidržíme poslední spoj, vložíme špachtli 1 a uchytíme ji přesunutou svorkou A. Podobně na opačné straně řetězce vložíme špachtli 2 a uchytíme ji přesunutou svorkou B (obr. 7). Tyto dvě operace opakujeme krok za krokem a prodlužujeme tak řetězec (obr. 8), až dosáhneme požadované délky (obr. 9). Řetězec zakončíme poslední špachtlí K a opatrně odstraníme všechny svorky na začátku i na konci (obr. 10, obr. 11). Výsledná konstrukce sice drží pohromadě, ale je značně labilní. Stačí malý vnější impulz a součásti se prudce rozletí na všechny strany (video Exploze).

Trocha fyziky na závěr

Bouřlivý rozpad řetězce demonstruje přeměny mechanické energie a zákon zachování energie. Vytrhneme-li špachtli K, potenciální energie pružnosti, ukrytá v prohnutých špachtlích, se postupně mění na kinetickou energii letících špachtlí. Efektní exploze „Stick Bomb“ však usnadní i pochopení vzniku a průběhu štěpné (řetězové) reakce v jaderném reaktoru (obr. 12). Potenciální energii pružnosti prohnutých špachtlí můžeme přirovnat k energii skryté v jádrech uranu 235U a vytržení špachtle K simuluje rozštěpení prvního jádra 235U pomalým neutronem. Letící špachtle představují fragmenty štěpení, jejichž kinetická energie vznikla z části uvolněné jaderné energie. V jaderném reaktoru se pak kinetická energie fragmentů mění na teplo využívané k výrobě páry pro pohon turbíny.

Video

Exploze (exploze.mp4), zdroj: autor. Video najdete na této stránce v rubrice Videofilmy.

Jaroslav Kusala
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Chtěl bych být operátorem jaderného reaktoru

Ještě nemají dokončenou školu, ale mají velkou šanci stát se operátory na jedné z našich dvou jaderných elektráren. Vhodný psychologický profil, ale i znalosti a motivace devíti vysokoškolských studentů oslovily náboráře Skupiny ČEZ. Ti studenty zařadili do stipendijního programu.

Startuje ČEZ Inovační maraton

Třicítka studentů bude začátkem listopadu 24 hodin plnit úkoly související s ekologií a ochranou životního prostředí. Vítězové 5. ročníku ČEZ Inovačního maratonu si rozdělí odměnu 50 000 Kč. Ještě je čas se přihlásit!

Seminář Chemie na ČVUT – výuka i špičková věda

Nové léky využitelné v boji s rakovinou, přepracování použitého jaderného paliva, vytvoření pevnějších stavebních materiálů či likvidace kůrovce elektrickým proudem – to jsou jen některé z vědeckých úkolů z oblasti chemie, na kterých pracují vědci Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT).

Energetika by měla respektovat fyzikální zákony, ne politická rozhodnutí

Německo ročně spotřebuje 2500 terawatthodin energie. Ve větrných a solárních elektrárnách ale vyrobí za rok jen 180 TWh, což pokrývá sotva sedm procent spotřeby. Mezi těmito dvěma čísly je obrovská propast. Německo, díky politickým rozhodnutím posledních let, čelí vážnému problému.

Jak jste na tom s informační gramotností?

Jak se studenti druhého stupně základních škol orientují ve světě technologií, které nás obklopují? Jak zvládají aplikovanou matematiku? To ukáže jubilejní 10. ročník informační soutěže IT-SLOT, které se pravidelně účastní tisíce žáků 8. a 9. tříd základních škol z celé České republiky.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail