Návody na pokusy

Článků v rubrice: 72

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

Alternativní maso

Právě před deseti lety jsme uveřejnili článek o umělém mase Vepřový řízek ze zkumavky | 3 pól - Magazín plný pozitivní energie (3pol.cz).

Nový obor Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT

Připravit odborníky na bezpečnost a současně zabezpečení jaderných zařízení ve všech jejích ohledech je hlavní cíl nového doktorského studijního programu Fakulty jaderné ...

Vytiskněte si vlastní jaderný reaktor

Jak se pohyb větru přenáší z listů větrné elektrárny na turbínu, co se skrývá uvnitř jaderného reaktoru, nebo jak se chová pára v parogenerátoru.

Desítky slunečních elektráren po celé České republice otevírají své brány

Více než dvě desítky solárních elektráren po celé České republice se v týdnu od 20. září zpřístupní veřejnosti.

Nejvýše položený reaktor

V Bolívijském El Alto v nadmořské výšce 4 000 metrů se začal stavět výzkumný reaktor, který budenejvýše položeným jaderným objektem na světě.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail