Návody na pokusy

Článků v rubrice: 75

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

Co s vysloužilými fotovoltaickými panely, turbínami a bateriemi?

Růst výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie (OZE) a růst počtu elektrických vozidel (EV) je klíčem ke globálnímu snížení závislosti na fosilních palivech, snížení ...

Co nám vodní houby mohou říci o vývoji mozku

Když čtete tyto řádky, pracuje vysoce sofistikovaný biologický stroj – váš mozek. Lidský mozek se skládá z přibližně 86 miliard neuronů a řídí nejen tělesné funkce od vidění ...

Co uvádí vodní houby do pohybu

Vodní houby nemají neurony ani svaly, přesto se pohybují.  Jak to dělají a co nám to říká o vývoji krevních cév u vyšších živočichů, odhalili vědci z Evropské ...

Erupce sopky Santorini před 520 000 lety

Hluboko pod středomořským dnem, které obklopuje řecký ostrov Santorini, objevili vědci pozůstatky jedné z největších sopečných erupcí, které kdy Evropa viděla.

12 největších sopečných erupcí

V historii jsme byli svědky několika monstrózních sopečných erupcí. Zde je stručný popis 12 z nich. Síla takových erupcí se měří pomocí indexu vulkanické explozivity (VEI), což ...

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail