Setrvačníky

Při krasobruslařských exhibicích můžeme velice často pozorovat nejrůznější druhy piruet. Člověk žasne nad tím, jakou rychlostí se dokáží krasobruslaři roztočit téměř z klidu.

? Jakým způsobem dosáhnou tak rychlé rotace, jestliže se nemají o co opřít, aby se roztočili?

Všimněme si, co dělá krasobruslař při provádění piruety. Pomalé rotace dosáhne tak, že se při jízdě zarazí například o špičku brusle, kolem které se začne otáčet. Energii svého pohybu tak převede na energii rotace. Rychlost otáčení potom zvyšuje tím, že přitahuje ruce i nohy k sobě, aby tak vytvořil co nejužší profil své postavy. Při rozpažení rukou se rychlost jeho rotace opět sníží.

Pokus: Popisovaný efekt si můžeme vyzkoušet sami i v tom případě, že na bruslích si nejsme zrovna příliš jistí. Stačí, když se posadíme na otočnou židli, s roztaženýma rukama se pomalu roztočíme a ruce přitáhneme k tělu. Účinek bude větší, budeme-li v rukou držet nějaké závaží, například činky nebo plastové lahve naplněné vodou. V takovém případě ovšem musíme dávat pozor, abychom se při připažení neroztočili příliš rychle a neztratili rovnováhu. Podrobnosti

? Jaká síla způsobí naše roztočení, jestliže se nedotýkáme ničeho kromě židle, na které sedíme?

Problém můžeme vysvětlit z hlediska židle a nás jako otáčejícího se systému díky našim znalostem o Coriolisově síle.

         Všímejme si například pouze závaží v ruce. Při připažování (za současného otáčení) se závaží pohybuje určitou rychlostí kolmo směrem k ose otáčení a ze vztahu (34) vyplývá, že na něj působí Coriolisova síla rovnoběžně ve směru obvodové rychlosti závaží. Tato síla zvyšuje obvodovou rychlost závaží a tedy i úhlovou rychlost naší rotace. Stejně působí Coriolisova síla i na každou část naší ruky při připažování.

Na obsah