Lap 25, 2022
74 Views

Žemė, kaip milžiniškas vilkelis, sukasi apie savo ašį

Written by

Žemė, kaip milžiniškas vilkelis, sukasi apie savo ašį. O bet kurio vilkelio ašis yra nepaprastai patvari, ji siekia erdvėje išsaugoti savo krypties pastovumą. Ir jeigu bet kokia pašalinė jėga vis dėlto priverčia ją pasisukti, tai ašis pasisuka statmena kryptimi.

Padarykite gana žinomą bandymą su besisukančiu dviračio ratu. Paimkite iš šakutės išimtą dviračio ratą. Ašį abiem rankomis laikykite horizontaliai. Paprašykite kad kas nors kiek galima stipriau įsuktų ratą ir pabandykite ašį iš horizontaliosios padėties pakreipti į vertikaliąją. Įsitikinsite, kad labai sunku tai padaryti.

Pasigaminkite giroskopą, kuris gali ilgai suktis. Paimkite didelę 10-12 centimetrų ilgio adatą ir skardinę kino juostos dėžutę. Dėžutės centre pradurkite skylutę, į ją taip įstatykite adatą, kad jos galai vienodu atstumu kyšotų iš dėžutės dugno ir viršaus. Nušluostę nuo dugno dažus, dėžutės ir adatos susijungimo vietą užlituokite alavu.

Reikia gauti metalinį antpirštį ir jo šone pragręžti penkių milimetrų skersmens skylutę. Paimkite lininį siūlą, įverkite ji i adatos aselę ir juo kelis kartus apvyniokite adatą. Laisvąjį siūlo galą iš antpirščio vidaus įverkite į išgręžtą skylutę. Adatą smaigaliu pastatykite ant kieto, bet neslidaus paviršiaus, ant adatos viršaus uždėkite antpirštį ir, kairiąja ranka antpirščiu spausdami adatą, dešiniąja ranka timptelėkite siūlą. Kai vilkelis bus paleistas, nuimkite antpirštį ir stebėkite vilkelio sukimąsi.

Vilkelis ilgai suksis ant ašies (adatos) smaigalio. Trintis į atramos tašką mūsų bandyme yra maža, bet trintis į orą stipriai stabdys vilkelį. Tiksliai vertikaliai paleisti vilkelį yra sunku. Turbūt paleidžiant ašis būna truputį pasvirusi. Ir nors, kaip jau buvo minėta, besisukančio vilkelio ašis stengiasi išsaugoti savo kryptį erdvėje, dėl vilkelio sunkio centro pasislinkimo nuo vertikalės Žemės trauka siekia pargriauti vilkelį.

Vilkelio ašis tuo metu pradeda brėžti kūgi. Tas ašies judėjimas apie vertikalę, kertančią vilkelio atramos tašką, vadinamas precesija. Jeigu dėl tam tikrų priežasčių negalite pasidaryti aprašyto vilkelio, pasidarykite paprastesnį. Iš kartono išpjaukite penkių centimetrų skersmens skritulį, vinimi pradurkite skylutę, į ją įstatykite nudrožtu galu degtuką, ir vilkelis gatavas. Tiesa, jis suksis neilgai, bet jo precesiją matysite gerai.

Tačiau grįžkime prie pasakojimo apie Žemę. Žemės ašis, ta nematomoji geometrinė linija, apie kurią sukasi Žemės rutulys, taip pat brėžia precesiją. Viršutinė Žemės ašies pusė” brėžia kūgį, kurio viršūnė yra Žemės centre. Apatinė Žemės ašies pusė brėžia kūgį, kurio viršūnė taip pat yra Žemės centre.

Iš esmės Žemės ašis brėžia du kūgius, viršūnėmis atsigręžusius vienas į kitą. Jei ant stalo paleisto vilkelio ašis brėžia precesijos kūgį todėl, kad Žemės trauka siekia jį pargriauti, tai kas gi sukelia Žemės ašies precesiją? Juk Žemė laisvai skrieja beribėje erdvėje. Saulė ją stipriai laiko orbitoje. Yra žinoma, kad bet kurio aplink Saulę besisukančio rutulio visi taškai turi jausti tolygią galingo šviesulio trauką, nes visos rutulio ašys yra simetriškos ir neturi būti jokių išlinkimų. Tada iš kur atsirado Žemės ašies precesija?

Pasirodo, yra priežastis Žemės precesijai atsirasti, ir ją atskleidė Izaokas Niutonas. Kad susipažintumėte su šia priežastimi, padarykite sekantį bandymą. Pažiūrėkite, ką daro greitai besisukantis kūnas, kurio paviršius gali lengvai keisti savo formą.

Bandyme panaudokite prietaisą, kurį jau pasidarėte greitam sukimuisi gauti,- tai sunkus diskas, suspaustas tarp dviejų faneros skritulių ir pakabintas už vidurio ant dviejų susuktų virvelių.

Iš kieto piešimo popieriaus išpjaukite 60 centimetrų ilgio ir 2,5 centimetro pločio juostelę. Jos galus suklijuokite, kad gautumėte 18-19 centimetrų skersmens žiedą. Juostelės viduryje pradurkite dvi skylutes. Reikia, kad jos atsidurtų viena prieš kitą žiedo skersmens galuose. Į šias skylutes reikės įverti susuktas virveles, ant kurių kabo diskas.

Vieną skylutę pradurkite juostelės suklijavimo vietoje. Antroji juostelės skylutė turi būti šiek tiek didesnė, kad virvelés joje laisvai slankiotų. Popierinį žiedą taip užmaukite ant virvelių, kad suklijuotoji žiedo dalis liestų sunkųjį diską. Jeigu popierinis žiedas dedamas ant faneros, ji priklijuokite prie jos klijais; jeigu diskas metalinis, tai popierinį žiedą prilipdykite plastilinu.

Mūsų prietaisas gatavas. Sunkųjį diską reikia pakabinti tiksliai horizontaliai; popierinis žiedas turi likti apvalus. Jeigu, savo svorio veikiamas, žiedas susispaus, jį reikia pakeisti, parinkti standesnį, elastingesnį popierių. Patikrinkite ar popierius elastingas: žiedą truputį suspauskite, paskui atleiskite; jis turi vėl atgauti žiedo formą.

Iš juodo popieriaus padarykite mažą pavalkėlį ir pritvirtinkite jį ant virvelės virš žiedo. Jis turi tvirtai laikytis, bet taip, kad prireikus jį galėtumėte lengvai pastūmėti. Dabar pradėkite bandymą. Mūsų prietaiso pakabos viršuje tarp virvelių įstatykite apvalų pagaliuką ir gerai įsukite diską su popieriniu žiedu. Kai jį atleisite, jis pradės greitai suktis ant atsisukančių virvelių.

Kad padidintumėte sukimosi greitį, paspauskite tarp virvelių įstatytą pagaliuką. Kai diskas gerai įsisuks, pasitraukite į šalį ir stebėkite popierinį žiedą. Jis truputį susiplojo. Matote skaidrų elipsoidą, kuris nuo rutulio skiriasi šiek tiek paplokščia forma. Prieš bandymo pradžią ant virvelių pakabintas pavalkėlis parodys, kiek popierinis ratas susiplojo sukdamasis.

Kai sukimasis baigsis, popierinis žiedas vėl atgaus apskritimo formą ir grįš prie savo atžymos. Tačiau gali ir taip atsitikti, kad žiedas atžymos nebesieks,- atsilieps vadinamoji liktinė popieriaus, iš kurio padarytas žiedas, deformacija.

Šaltinis – https://lt.wikipedia.org/wiki/Precesija_(astronomija)

Article Tags:
· · ·
Article Categories:
Įdomybės

Comments are closed.