Με το ένα πόδι στη γη

Σήμερα προβληματιζόμαστε από σκηνή με πιστολίδι σε θερινό σινεμά, από ένα αβγό που σπάμε χωρίς να κάνουμε ομελέτα, βοηθούμε έναν κυνηγό και τον σκύλο του, προσπαθούμε να στήσουμε έναν δορυφόρο επάνω από τον Πόλο και αναρωτιόμαστε αν λιώσουν οι πάγοι τι θα συμβεί με τις… νύχτες μας

Οι ερωτήσεις για την εβδομάδα που έρχεται
1. Σε ένα από τα έργα που προβάλλονται στα θερινά σινεμά ο κακός τράβηξε το πιστόλι του και πυροβόλησε το θύμα του στο στήθος. Οι θεατές είδαν τον πυροβολημένο να τινάζεται προς τα πίσω εξαιτίας της σφαίρας που «έφαγε». Μπορεί αυτό να συμβεί στην πραγματικότητα ή πρόκειται για σκηνοθετικό κόλπο με σκοπό τον εντυπωσιασμό των θεατών που δεν έμαθαν καλά τη Φυσική τους; Για όσους θέλουν να προσεγγίσουν το θέμα με υπολογισμούς, να τους δώσουμε αυτή την ευκαιρία. Οπως μάθαμε από τον… σκηνοθέτη, η σφαίρα είχε μάζα 0,025 Kgr, έφυγε από το όπλο με ταχύτητα 500 μέτρων το δευτερόλεπτο και το θύμα είχε μάζα 100 Kgr. Ομως στη σωστή απάντηση μπορούμε να καταλήξουμε και χωρίς υπολογισμούς.
2. Μπορούμε να έχουμε σε τροχιά έναν γεωστατικό δορυφόρο ακόμη και επάνω από τον Βόρειο Πόλο;
3. Γιατί ένα αβγό που πέφτει από ψηλά επάνω σε μια σκληρή επιφάνεια δεν αναπηδά;
4. Ενα ευκολάκι: Κυνηγός μαζί με τον σκύλο του πηγαίνουν προς το σημείο όπου θα περιμένουν το πέρασμα των θηραμάτων. Το σημείο αυτό απέχει 2 χιλιόμετρα από το σημείο όπου βρίσκεται ο κυνηγός όταν ο σκύλος όντας σε εγρήγορση αρχίζει να τρέχει προς τα εκεί. Φθάνοντας στο σημείο ξανατρέχει πίσω στον ίδιο δρόμο, συναντά πάλι τον κύριό του που εν τω μεταξύ έχει πλησιάσει και η ιστορία επαναλαμβάνεται μέχρι που φθάνουν και οι δυο στον προορισμό τους. Μόνο που ο σκύλος είναι σχεδόν εξαντλημένος και ο κυνηγός αναρωτιέται πόσα χιλιόμετρα να έκανε ο σκύλος του πηγαίνοντας πέρα – δώθε. Δεχόμαστε ότι και οι δύο κινούνται με σταθερή ταχύτητα. Μπορείτε να βρείτε μια σχέση που να βοηθάει τον κυνηγό να υπολογίζει τα χιλιόμετρα του σκύλου του με βάση το πόσο γρήγορα περπατάει εκείνος;
5. Αν λιώσουν όλοι οι πάγοι στους πόλους, οι νύχτες μας θα γίνουν μακρύτερες ή θα διαρκούν λιγότερο (κατά μέσον όρο) από ό,τι τώρα;

Απαντώντας στις ερωτήσεις της εβδομάδας που πέρασε

Στη Σελήνη δεν υπάρχει αυτό που λέμε «ατμόσφαιρα», δηλαδή επικρατεί κενό και όχι κάποιο αέριο. Αρα εκεί όλα τα πράγματα πέφτουν προς το έδαφος με την ίδια επιτάχυνση, οπότε και το μπαλόνι με το αέριο ήλιον θα πέσει προς τα κάτω και μάλιστα, αν αφήσουμε από το ίδιο ύψος μια σεληνιακή πέτρα και το μπαλόνι, θα φθάσουν την ίδια στιγμή στο έδαφος. Εκτός και αν προλάβει (κάτι που είναι πολύ πιθανόν) να σκάσει το μπαλόνι αφού δεν υπάρχει αέρας, άρα και πίεση εξωτερική που να αντισταθμίζει την εσωτερική πίεση εξαιτίας της τάσης του αερίου να διασταλεί.

Υπάρχει ένας συλλογισμός που κυριολεκτικά διαλύει το πρόβλημα αλλά πρέπει να καταφύγουμε στον Αϊνστάιν και στην Αρχή της Ισοδυναμίας, που λέει ότι σε ένα σύστημα επιταχυνόμενο έχουμε συμπεριφορές ανάλογες με ένα σύστημα όπου έχουν ισχύ οι νόμοι της βαρύτητας. Στο σύστημα της βαρύτητας λοιπόν το μπαλόνι με το ήλιον πηγαίνει προς τα επάνω, αντίθετα δηλαδή με τη φορά του βάρους. Ετσι και στο σύστημα αυτοκίνητο-σε-επιτάχυνση ή επιβράδυνση θα πηγαίνει ανάποδα από ό,τι συμβαίνει με τα άλλα σώματα. Επειδή όμως αυτή η εξήγηση θα αφήσει απορίες σε κάποιους αναγνώστες, έχουμε και μια άλλη όπου δεν χρειάζεται να καλέσουμε σε βοήθεια το… πνεύμα του Αϊνστάιν. Ξεκινώντας το αυτοκίνητο επιταχύνει και φεύγει προς τα εμπρός. Αρα όποιος είναι μέσα, ακόμη και ο αέρας(!) λόγω της αδρανείας, συμπιέζεται και (φαίνεται σαν να) κινείται προς τα πίσω. Αυτή η συμπίεση γίνεται αιτία να ωθείται το μπαλόνι με το ήλιον που είναι πανάλαφρο προς τα εμπρός. Και αν ακόμη και αυτό δεν είναι κατανοητό, ας σκεφθούμε το αυτοκίνητο να είναι γεμάτο μόνο με νερό και να υπάρχει μόνο μια φυσαλίδα αέρα. Αν όλο το νερό στο ξεκίνημα πήγαινε προς τα πίσω, η φυσαλίδα δεν θα εκινείτο προς τα εμπρός; Τα αντίθετα συμβαίνουν με το φρενάρισμα. Ο αέρας συμπιέζεται λόγω της αδρανείας του στο εμπρός μέρος του αυτοκινήτου και το μπαλόνι ωθείται προς τα πίσω.

Ναι, θα διαταραχθεί η ισορροπία του ζυγού, αλλά όποιος απάντησε πως θα κατέβει πιο κάτω η πλευρά όπου βρίσκεται ο σίδηρος έχει κάνει λάθος! Διότι δεν έλαβε υπόψη του ότι για την εξισορρόπηση στον αέρα έπαιξε ρόλο και η άνωση. Που λόγω του μεγαλύτερου όγκου του ξύλου ήταν και μεγαλύτερη. Αρα το κομμάτι του ξύλου ήταν από την αρχή κατά τι βαρύτερο από αυτό του σιδήρου. Τώρα λοιπόν με το κενό εκλείπει η άνωση, άρα το ξύλο εμφανίζεται κάπως βαρύτερο.

Η οπή στο κέντρο σταθεροποιεί το αλεξίπτωτο την ώρα της πτώσης. Τα παλαιά αλεξίπτωτα που δεν διέθεταν κάτι τέτοιο, επειδή ο αέρας διέφευγε αναγκαστικά πότε από τη μια πλευρά και μόλις ανασηκωνόταν λίγο από εκεί μετά διέφευγε από την άλλη γιατί η πίεση γινόταν από εκεί λίγο μεγαλύτερη, έκαναν τον δυστυχή αλεξιπτωτιστή να αισθάνεται κάπως σαν εκκρεμές. Χώρια που το άνοιγμα του αλεξιπτώτου επακολουθούσε ένα βίαιο τράνταγμα που ήταν πολύ οδυνηρό για κάποιες ευαίσθητες περιοχές των ανδρών κυρίως αλεξιπτωτιστών.

Μόνο αν ήταν εκπαιδευμένες οι μέλισσες να έχουν σταθεί στην επάνω πλευρά του πακέτου και τη στιγμή της ζύγισης να αφεθούν προς τα κάτω ώστε να βρεθούν σε ελεύθερη πτώση, θα υπήρχε μια ελπίδα η ζυγαριά να δείξει, όσο διαρκεί αυτή η πτώση, κάτι λιγότερο. Σε γενικές γραμμές, όμως, έστω και αν βρίσκονται στον αέρα πετώντας μέσα στο πακέτο, η ζυγαριά θα δείχνει και το δικό τους βάρος αφού η δύναμη που με αυτήν σπρώχνουν τα φτερά τους για να κρατηθούν στον αέρα θα ασκηθεί με φορά προς τα κάτω. Βέβαια σε μια τέτοια κατάσταση μπορούμε να αρχίσουμε να κάνουμε πιο «λεπτεπίλεπτους» συλλογισμούς, όπως το ότι με την κίνηση των μελισσών θα μεγαλώσει η μάζα τους με βάση τη Θεωρία της Σχετικότητας αλλά ταυτόχρονα θα δαπανούν ενέργεια για το πέταγμα και αν το ένα θα εξισορροπεί το άλλο, ό,τι πρέπει δηλαδή για να μας βλέπουν οι άλλοι προβληματισμένους μπροστά στο κύμα και να μας θαυμάζουν…

ΕΝΤΥΠΗ ΕΚΔΟΣΗ

Ακολουθήστε στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Δείτε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις από την Ελλάδα και τον Κόσμο, από
Science
ΒΗΜΑτοδότης
Σίβυλλα
Helios Kiosk