Návody na pokusy

Článků v rubrice: 71

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

Náklady na jadernou energii budou klesat

Tak to alespoň vyplývá z nové studie, kterou vypracovaly Nuclear Energy Agency (NEA) při OECD a International Energy Agency (IEA) pod názvem Projected Costs of Generating Electricity, 2020 Ed.

Prevence kybernetického útoku

Kvůli koronavirové pandemii trávíme v poslední době nedobrovolně mnoho času doma. Jeden lockdown za druhým. Převážnou většinu času jsme on-line: práce z domova, distanční vzdělávání, ...

Výzva Evropské komisi, aby spravedlivě hodnotila energetické zdroje

Cílem Evropské komise má být, aby se Evropská unie stala mezi vyspělými zeměmi úspěšným regionem s nízkou uhlíkovou stopou.

Jaderný reaktor pro pohon raket

Americká společnost General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) oznámila, že její koncepce tepelného reaktoru pro pohon (NTP, Nuclear Thermal Propulsion), který by mohl dopravit astronauty na Mars, již překročila ...

Jak se snažíme usnout

Spánek je základním předpokladem duševní a fyzické pohody. Statistiky Evropské společnosti pro výzkum spánku ale ukazují, že přibližně 10 % evropské populace postihují poruchy spánku.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail