Ogień na huśtawce

Ludzie od wieków myśleli nad stworzeniem perpetuum mobile – maszyny, która przeczy prawom fizyki i pracuje w nieskończoność. Pora na doświadczenie, w którym wykonamy prosty model huśtawki, która potrafi sama się rozbujać! Eksperyment wprawi w osłupienie niejednego widza. 

Materiały i sprzęt

– długa prosta świeca

– sztywny kawałek drutu lub gwóźdź

– nóż 

– zapałki

– dwie szklanki

– gazety lub ręczniki papierowe      

 Wykonanie

Na początku utnij kawałek świecy, najlepiej kawałek 8-10 cm. Przekłuj przez środek świecy kawałek sztywnego i prostego drutu (ewentualnie gwóźdź), tak aby wystawał po obu stronach świecy – by ułatwić sobie tą czynność możesz rozgrzać drut nad ogniem. Następnie nożem z obu stron utnij fragment, aby wystawał knot. Teraz chwyć za wystające końce, aby sprawdzić czy drut znajduje się w miejscu wyznaczającym środek ciężkości – jeśli nie jest równoległa do podłoża, to należy z końca odchylonego ku dołowi zeskrobać nieco wosku.   

Pora no wykonanie doświadczenia. Swoją przygotowaną huśtawkę zaczep na brzegach dwóch szklanek. Następnie z obu stron zapal świeczkę. Po chwili świeca zacznie wykonywać wahadłowe ruchy, które będą coraz “mocniejsze”. Huśtawka będzie działać aż do wypalenia świecy. 

Wyjaśnienie

Ruchy naszej huśtawki to nie perpetuum mobile. Świeczka zaczyna się bujać wskutek wypalania się parafiny, która skapując powoduje, że jeden z końców staje się lżejszy, a drugi cięższy. Zmniejszenie masy z jednej strony umożliwia odchylenie ku dołowi cięższego fragmentu świeczki, na który silniej działa siła grawitacji. Płomień w takim położeniu jest nieco większy (a raczej płomień styka się z większym fragmentem wosku) – parafina na dole szybciej się wytapia, co skutkuje ponowną zmianą środka ciężkości naszej huśtawki. Rozgrzany wosk zaczyna coraz szybciej kapać z dwóch końców powodując kolejne zmiany środka ciężkości. To dlatego amplituda wychyleń jest coraz większa. Huśtawkę można rozbujać naprawdę mocno, jednak nigdy nie nastąpi jej obrót z powodu oporów powietrza. W końcowej fazie bujania, gdy amplituda wychyleń (drgań) będzie największa świeca może zatrzymać się na chwilę w górze (jej jeden z końców), co spowoduje silniejsze wytopienie parafiny i dużą zmianę środka ciężkości, co spowolni kolejne wychylenia świeczki. A może Tobie uda się cały obrót 💡 

Autor: Łukasz Wyka