Prezentacja eksperymentu

1. Potrzebne:
   • Duża szklanka, kubek lub podobne naczynie.
   • Długi, ozdobny łańcuszek zrobiony z koralików, taki, jakim ozdabia się choinki.
2. Wykonanie. Łańcuszek wkładamy do naczynia, zaczynając od końca, a drugi koniec pozostawiając zwisający na zewnątrz naczynia. Naczynie z łańcuszkiem ustawiamy na podwyższeniu (może to być taboret stojący na stole). Szybkim ruchem wyciągamy wystający koniec łańcuszka, kierując go w dół i pozwalając mu spadać na podłogę.
3. Obserwacja. Łańcuszek z dużą szybkością ucieka z naczynia przeskakując wysoko nad jego brzegiem, aż w całości znajdzie się na podłodze.
4. Wyjaśnienie. Prosimy o przesłanie do nas Waszych wyjaśnień i uzasadnień oraz filmików pokazujących Wasze eksperymenty, a za tydzień opublikujemy wyjaśnienia, jakich udzieli nam Fizyk.

Wyjaśnienie eksperymentu

Przyznacie, że łańcuszek, przeskakując nad brzegiem naczynia, zachowuje się dość dziwnie. Jeśli próbowaliście wyciągnąć koniec łańcuszka z naczynia niezbyt szybkim ruchem, eksperyment się nie udał. Jeśli natomiast zrobiliście to szybko, nadając końcówce łańcuszka dużą prędkość, łańcuszek ani myślał się zatrzymywać i szybko uciekał z naczynia aż do końca.
Można zrobić jeszcze jeden eksperyment, który trochę nam wyjaśni o co tu chodzi. Połóżcie łańcuszek bezpośrednio na taborecie, bez naczynia i spróbujcie powtórzyć eksperyment. Czeka Was jednak tylko częściowy sukces – łańcuszek owszem, zsunie się z taboretu, ale z pewnością nie będzie wyskakiwał w górę, tak jak wtedy, gdy ucieka z naczynia.
Naczynie pełni tu ważną rolę. Gdy rozpędzimy końcówkę łańcuszka, pociąga ona za sobą, z taką samą prędkością, jego kolejne części. Ścianki naczynia kierują łańcuszek początkowo w górę, ale siła grawitacji zmienia jego kierunek ruchu i łańcuszek szybko kieruje się w dół, spadając na podłogę. W rezultacie część łańcuszka (w naczyniu) biegnie w górę, podczas gdy większa część łańcuszka (na zewnątrz naczynia) biegnie w dół. Zanim łańcuszek zmieni kierunek ruchu pod działaniem siły grawitacji, zdąży już jednak przeskoczyć nad brzegiem naczynia. Co więcej, siłą, która powoduje jego ruch jest ciężar tej części łańcuszka, która jest na zewnątrz naczynia i spadając pociąga resztę łańcuszka za sobą.
Eksperci mogą tutaj dostrzec (podobnie jak w Eksperymentach 1, 2 i 3) działanie drugiej zasady dynamiki Newtona (a = F/m). Siła grawitacji jest siłą, która zmienia kierunek ruchu łańcuszka po opuszczeniu naczynia. Równocześnie ciężar części łańcuszka, która znajduje się poza naczyniem jest siłą F, nadającą całemu łańcuszkowi przyspieszenie a. Trochę przypomina to lewar hydrauliczny (wężyk napełniony wodą, zanurzony jednym końcem w naczyniu, którego dłuższa część znajduje się poza naczyniem) który pozwala nam przelewać wodę z naczynia ponad jego brzegiem na zewnątrz. Wyjaśniał Fizyk dr Jerzy Jarosz, prof. UŚ

Wyjaśniał Fizyk dr Jerzy Jarosz, prof. UŚ