Pontrendszerek » Vizet tartalmazó vödör forgatása

Média

Filmek

Jelenség leírása

Tegyünk vizet a vödörbe, majd a kötél segítségével forgassuk meg a vödröt függőleges síkban. Ha a vödröt elegendően gyorsan forgatjuk, akkor még a pálya tetőpontján (amikor szájával lefelé néz a vödör) sem folyik ki a víz a vödörből.

Összeállítás

Tegyünk vizet a vödörbe, majd a kötél segítségével forgassuk meg a vödröt függőleges síkban.

Eszközök

kötél, víz., Vödör

Magyarázat

121. Vizet tartalmazó vödör forgatása

Ha függõleges síkban egy vödröt elegendõen nagy sebességgel megforgatunk, akkor a vödörbe helyezett tárgyak, szilárd testek vagy akár folyadékok, nem esnek ki, nem folynak ki a vödörbõl, még akkor sem, ha a vödör szája függõlegesen lefelé néz.

A jelenség magyarázatának kritikus része a pálya legfelsõ pontja. Ezen a ponton a vödörbe helyezett testre két függõleges erõ hat: a nehézségi erõ, és a vödör aljának a nyomóereje. Mindkét erõ függõleges, és mindkét erõ lefelé hat (feltéve, hogy a test nincs a vödörhöz rögzítve). A körpálya sugara legyen r, a vödör sebessége a legfelsõ pontban v. Írjuk fel a vödör alján lévõ m tömegû testre a mozgásegyenletet:


mg+F_{
m ny}=ma=mfrac{v^2}{r},.

Minél nagyobb a vödör sebessége, annál nagyobb a lefelé ható nyomóerõ (Fny). A vödör forgását addig csökkenthetjük a test kiesése, illetve a víz kifolyása nélkül, amíg a nyomóerõ nullára nem csökken. Ez a feltétel adja meg a vödör forgatásának minimális sebességét:


mg=mfrac{v_{min}^2}{r}~Rightarrow~v_{min}=sqrt{gr},.

Láthatjuk, hogy a sikeres forgatáshoz szükséges minimális sebesség a nehézségi gyorsuláson kívül csak a pálya sugarától függ. Ha például a vödör pályájának sugara 90 cm = 0,9 m, akkor a minimális sebesség mindössze 3 m/s.


Szerzők

  • Baranyai Klára
  • Honyek Gyula

Forrás, irodalom, hivatkozás

  • Fizika, középiskolai tankönyvsorozat a Műszaki Kiadó gondozásában Szerzők: Gulyás János, Honyek Gyula, Markovits Tibor, Szalóki Dezső, Tomcsányi Péter, Varga Antal
  URI STRING  
/show/121/F-B-D
  CLASS/METHOD  
show/index
  MEMORY USAGE  
609,112 bytes
  BENCHMARKS  
Loading Time Base Classes  0.0006
Controller Execution Time ( Show / Index )  0.0498
Total Execution Time  0.0504
  GET DATA  
No GET data exists
  POST DATA  
No POST data exists
  DATABASE:  kiserletek   QUERIES: 9   
0.0002   INSERT INTO `sessions(`session_id`, `ip_address`, `user_agent`, `last_activity`) VALUES ('d7f1f79d14343f729fc22ae1277b6e74''3.87.147.184''CCBot/2.0 (https://commoncrawl.org/faq/)'1558856804) 
0.0003   SELECT `label`, trim(item) as item
FROM 
(`categories`) 
0.0002   SELECT *
FROM (`experiments`)
WHERE `eid` = '121' 
0.0141   SELECT *
FROM (`exp_kwd`)
JOIN `keywordsON `keywords`.`path`=`exp_kwd`.`path`
WHERE `eid` = '121' 
0.0002   SELECT *
FROM (`exp_cat`)
JOIN `categoriesON `categories`.`label`=`exp_cat`.`label`
WHERE `eid` = '121' 
0.0001   SELECT `name`
FROM (`materials`)
WHERE `eid` = '121' 
0.0001   SELECT `source`
FROM (`sources`)
WHERE `eid` = '121' 
0.0002   SELECT *
FROM (`exp_authors`)
JOIN `authorsON `exp_authors`.`monogram`=`authors`.`monogram`
WHERE `exp_authors`.`eid` = '121' 
0.0002   SELECT *
FROM (`media`)
JOIN `media_typeON `media_type`.`format`=`media`.`format`
JOIN `exp_mdaON `media`.`mid` = `exp_mda`.`mid`
WHERE `exp_mda`.`eid` = '121'