Prezentacja eksperymentu

1. Potrzebne: (do zrealizowania eksperymentu w wersji przedstawionej na filmie):
   • 15 dużych gwoździ,
   • deseczka.
2. Wykonanie. Wbijamy jeden z gwoździ w deseczkę. Kolejny gwóźdź kładziemy na stole, a następnie układamy na nim, na przemian kolejnych 12 gwoździ, kierując je ostrzami na zewnątrz. Następnie kładziemy pomiędzy ich łepkami ostatni gwóźdź i trzymając za tak utworzoną poprzeczkę, unosimy całość delikatnie i kładziemy na łepku gwoździa wbitego w deseczkę.
3. Obserwacja. Udało się (oby… :) – 14 gwoździ utrzymuje się stabilnie na łepku gwoździa tworzącego podstawkę.
4. Wyjaśnienie. Prosimy o Wasze uwagi oraz o opis innych wersji podobnych eksperymentów, a także o filmiki z eksperymentowania. Za tydzień o uwagi na temat stanu równowagi takich i podobnych układów poprosimy Fizyka.

Wyjaśnienie eksperymentu

Ten eksperyment bazuje na pomysłowym wykorzystaniu kształtu gwoździ posiadających płaskie główki. Umożliwiają one zablokowanie układu gwoździ zwisających po przeciwnych stronach poprzeczki przez dodatkową poprzeczkę blokującą ich łepki. Jako poprzeczki wykorzystano tu również gwoździe.

Cały układ dość łatwo można umieścić na łepku gwoździa wbitego w deseczkę. Warto zauważyć, że stabilność konstrukcji (mówimy, że układ jest w równowadze trwałej) możliwa jest dzięki temu, że środek ciężkości naszego układu gwoździ znajduje się poniżej punktu podparcia. Podobnie zachowuje się na przykład kamień przywiązany na sznurku – środek ciężkości układu, który znajduje się wewnątrz kamienia znajduje się poniżej punktu zawieszenia (koniec sznurka, który trzymamy w ręce) i kamień zwisa pionowo w dół.

Przy okazji warto zwrócić uwagę na fakt, że środek ciężkości dowolnego ciała czy też układu nie zawsze musi znajdować się w jego wnętrzu. Na przykład środek ciężkości kulki znajduje się wewnątrz tej kulki – w jej środku, ale już środek ciężkości końskiej podkowy znajduje się gdzieś w pustej przestrzeni pomiędzy jej ramionami.

Wyjaśniał Fizyk - dr Jerzy Jarosz prof. UŚ.