Záhada héliového balóna

V už pomerne staršej knihe od jedného z mojich obľúbených autorov, Michia Kaku - Hyperpriestor, som sa pred pár dňami dočítal o jednom zaujímavom experimente. Vlastne nejde ani tak o experiment, ako o čosi, čo by Albert Einstein nazval Gedanken experimentom. Teda myšlienkovým pokusom. Jeho jednoduchosť, prekvapujúci záver a ešte prekvapujúcejšie vysvetlenie je fascinujúce.

Písmo: A- | A+
Diskusia  (84)
Obrázok blogu
(zdroj: aspire.cosmic-ray.org)

Takže o čo sa jedná: Samotný pokus spočíva v aute idúcom rýchlosťou povedzme 100km/h po rovine. Rovnomerný priamočiary pohyb. V aute sú niekoľkí pasažieri a jeden drží v ruke na špagáte sa vznášajúci, héliom plnený, balón. Náhle šofér auta prudko strhne volant doprava. Tak, ako každý z nás zo skúsenosti vie, objaví sa fiktívna odstredivá sila a zatlačí nás k ľavému okraju vozidla. Pôsobí nekompromisne na všetkých pasažierov v aute, na všetky objekty v aute aj na samotné auto. Nie je pred ňou úniku. Všetko, čo nie je pevne ukotvené sa vnútri automobilu pohne doľava.

SkryťVypnúť reklamu
SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou
0 seconds of 0 secondsVolume 0%
Press shift question mark to access a list of keyboard shortcuts
00:00
00:00
00:00
 
Obrázok blogu

V zákrute sa objavuje odstredivá sila, ktorá pôsobí na všetky objekty vo vozidle. Kam sa pohne héliom plnený balón?

Odstredivá sila pôsobí samozrejme aj na balón. Otázka však znie: Kam sa pohne balón?

Podľa Michia Kaku, táto otázka a jej riešenie zmiatla viacero významných fyzikov, čo ma celkom potešilo, pretože ani ja som si správanie balóna nevedel vysvetliť. Predovšetkým som neprišiel na správnu odpoveď, aj keď mám výhovorku, ktorá ma upokojuje - prečítal som si riešenie skôr než som sa stihol poriadne zamyslieť.

Správnou odpoveďou je, žebalón sa vychýli doprava. V smere odbočeniaautomobilu.

Podstatnýmfaktom pri riešení celého problému je princípekvivalencie, ktorý objavil Albert Einstein a ktorýzhruba hovorí, že gravitačná príťažlivosť(sila) a sila vznikajúca pri zrýchlenom pohybe nie súnijak rozlíšiteľné a sú zameniteľné. Vokamihu, keď sa automobil dostane do zákruty objaví savplyvom zrýchlenia odstredivá sila, ktorá nie jenijak odlíšiteľná od pôsobenia gravitácie- akoby sa k autu zľava priblížilo veľmi hmotnételeso a "zaplo" svoju príťažlivosť. Všetkyobjekty sú priťahované k ľavej časti vozidla. Aleako vieme, hélium je plyn ľahší ako vzduch, preto vtomto fiktívnom gravitačnom poli začne stúpať. Nechto znie akokoľvek prekvapujúco, pohne sa preto v smereotáčania vozidla - doprava.

SkryťVypnúť reklamu
Obrázok blogu


Problémompri skutočnej realizácii pokusu na Zemi môžu byťrôzne praktické obmedzenia, vozidlo nikdy nejderovnomerne priamočiaro, cesta je nerovná atď. Toto všetkospôsobí poletovanie balóna aj pred samotnýmaktom zákruty. Ideálne podmienky na pokus by boli vkozmickom priestore, dostatočne ďaleko od akýckoľveksilových polí. Tu sa dá dokonca zrealizovaťomnoho zaujímavejšia verzia:

Voľne savznášajúca loď v priestore, vnútri je tlakpresne 1 atmosféra, a v strede sa vznáša héliovýbalón. Zapnú sa motory, ktoré udelia lodizrýchlenie 1G. Zrýchlenie vytvára efektgravitačnej príťažlivosti a všetky osoby budúpritlačené na spodnú časť lode. Až na nášbalón, ktorý, opäť v rozpore s prvotnýmiočakávaniami, poletí v smere zrýchlenia. Prepasažierov nášho kozmického výletu to alenebude nič prekvapujúce - každý predsa vie, že vgravitačnom poli balón stúpa nahor. A oni právepocítili gravitačné pole svojej rodnej planétyna svojich telách...

SkryťVypnúť reklamu
Obrázok blogu


Poslednápoznámka - samozrejmosťou v týchto pokusoch jeatmosféra v kabíne (aute), ktorá pri zrýchlenívytvorí tlakový gradient a umožní héliomplnenému balónu stúpanie. V prípade, kebyaj v kabíne vládlo vzduchoprázdno, žiadny"zázračný" pohyb balónu by sa nekonala aj on by poslušne dopadol na dno lode.

Peter Fidler

Peter Fidler

Bloger 
  • Počet článkov:  41
  •  | 
  • Páči sa:  0x

Momentálne intenzívne sa zaoberajúci štúdiom holandčiny."Je lepšie o otázke diskutovať bez toho, aby sme došli k záveru, ako dôjsť k záveru bez toho, aby sadiskutovalo" J. Joubert Zoznam autorových rubrík:  Veda - kozmologiaVeda - biologiaVeda - ostatneSpolocnostNezaradené

Prémioví blogeri

Iveta Rall

Iveta Rall

91 článkov
INEKO

INEKO

117 článkov
Karol Galek

Karol Galek

115 článkov
Tupou Ceruzou

Tupou Ceruzou

313 článkov
Radko Mačuha

Radko Mačuha

218 článkov
Anna Brawne

Anna Brawne

103 článkov
reklama

SME si všimli

Ako CIA hľadala Archu zmluvy – Donald Trump odtajnil dokumenty

Vladimír Benčík

Ako CIA hľadala Archu zmluvy – Donald Trump odtajnil dokumenty

Príbeh ako z thrilleru - CIA na diaľku odhalila polohu Archy zmluvy

  • 4. apr
  • Páči sa: 19x
  • Prečítané: 1 031x
  • 1
Zavraždený Marek bol stelesnením slušného človeka

Jozef Foltýn

Zavraždený Marek bol stelesnením slušného človeka

Marek Glodič bol ten najslušnejší človek akého som v živote stretol

  • 3. apr
  • Páči sa: 127x
  • Prečítané: 3 320x
  • 4
Včelárske tradície a zvyky na Slovensku

Matúš Radusovsky

Včelárske tradície a zvyky na Slovensku

Bohaté včelárske tradície Slovenska – od historických postupov po súčasné metódy odovzdávané z generácie na generáciu.

  • 26. mar
  • Páči sa: 6x
  • Prečítané: 400x
  • 0
O Západnom brehu...

Dávid Polák

O Západnom brehu...

...alebo o Judei a Samárii, ako tomuto územiu niektorí hovoria, sa veľa rozpráva, ale oveľa menej naozaj vie.

  • 7. mar
  • Páči sa: 18x
  • Prečítané: 1 039x
  • 2
John Portasik (Ján Portášik) - Príbeh (ne)obyčajného človeka

Miloš Majšík

John Portasik (Ján Portášik) - Príbeh (ne)obyčajného človeka

Životný príbeh chalana, potomka slovenských prisťahovalcov do USA, ktorý napriek svojej chorobe šiel za svojím cieľom.

  • 27. feb
  • Páči sa: 43x
  • Prečítané: 2 284x
  • 1
Hlava XXII v štátnom IT

Marcel Rebro

Hlava XXII v štátnom IT

Spolu s "katastrálnym vírusom" skvelá kombinácia ako stráviť pracovný deň v nekonečnom cykle

  • 17. feb
  • Páči sa: 106x
  • Prečítané: 2 143x
  • 2

Hlavné správy zo SME.sk

Veľká hospodárska kríza, svetová vojna, pandémia a Trump. Ako veľmi vlastne trhy popadali? (grafy)
Slovenský robotník zaplatí za americkú oligarchiu (píše Miroslav Beblavý)
Komu štát poslal milióny? Obvinenému, finančníkom z J&T aj exšéfovi pozemkového fondu
Aj keď vyhrávala, bola z Vlhovej nervózna. Shiffrinová prezradila, v čom je na ňu hrdá
reklama
SkryťZatvoriť reklamu