Morbid fizika

Az alábbi gif is már régen kerengett a neten. Kissé morbid. De nézzük úgy a dolgot, hogy egy esetleges katasztrófát előzünk meg a mechanikában tanultak segítségével!
Én alapállapotban arra gondoltam, hogy a golyók homogén tömegeloszlásúak.

Sajnos tudom, hogy a gugli világában nehéz ilyen kérdést feltenni, így a megoldásokat nem a szokásos néhány megoldás után közlöm, hanem az érdeklődők (vagy lusták ;) ) megnézhetik itt. Illetve itt, ha változtatni is lehet a golyók tömegén. 

Usain Bolt és házi feladat egy posztban

Tökéletes házi feladat kinematikát tanuló diákoknak. 100 méteres síkfutást Usain Bolt harmadszor nyeri meg olimpián. Átlagidőt mindig is tudtunk számítani a lefutott idő és a táv ismeretében. Ez ebben az esetben 39,69 km/h-nak adódik, mivel 9.81 másodperc alatt futotta le a 100 métert. Megdöbbentő.
De mivel a New York Times készített egy csodás, görgethető infógrafikát, hogy mikor hol is volt Bolt, ezért a mozgás kicsit pontosabb sebesség idő függvényét is megrajzolhatjuk. Vagy akár rövidebb távon mérhetünk átlagsebességet a táv vége felé.





Közeleg a suli...

A mérés pontossága és a medencék az Olimpián

A Riói Olimpián 100 méteres pillangó döntőjében a második helyen hármas holtverseny alakult ki. Cseh László, Phelps és Le Clos is 51.14-et úszott, így mindhárman ezüstérmesek lettek. Schooling olimpiai rekorddal lett aranyérmes. Az Index cikke arról szól, hogy miért nem mérnek ezredmásodpercre az Olimpián. Ha kiszámoljuk ugyanis, hogy egy ezred másodperc különbség a legjobb úszóknál hány mm eltérést jelent az uszodában ( a cikk szerint 2,39 mm ) kiderül, hogy ez felesleges, ha az uszodák gyártásánál ehhez képest megdöbbentően nagy 3 cm (!) a megengedett eltérés. Érdemes utána számolni, hogy akkor ez mit is jelent, hány század másodperc mondjuk Phelps esetében.

Az uszoda hosszának apróbb változtatásán kívül más is javíthat az úszók eredményén. Az egyik a ruha, amiben úsznak. A 2008-as Pekingi Olimpián rekord mennyiségű rekord dőlt meg. "A 34 úszószámból 29-ben dőlt meg a rekord, 25 világ- és 65 olimpiai csúcs született a játékok alatt. Négy évvel később viszont már csak 19 számban mentek jobb időt, mint előtte valaha, kilenc világ- és 25 olimpiai csúcs született. Rióban valamivel több rekorddöntésre lehet számítani, mint amennyi Londonban volt. Pekinget viszont már nem fogják behozni, részben azért sem, mert ott a mostaninál gyorsabb, ám azóta betiltott úszódresszeket használtak." (Index)

Gyorsíthatja az úszókat, ha kevesebb dolog, illetve kisebb mértékben lassítja őket. Egy medencében a hullám az, ami lassíthatja őket. Ha elég mély a medence, akkor az alsó fenékről visszaverődő hullámok elenyésznek, de számít az oldalakról visszaverődő hullám is. Ezt eltüntetheti a csatorna, ahol lefolyik a víz, illetve plusz, üres sávok hagyása a szélén. A sávok közötti elválasztók szerepe is nagy a hullámok elnyelésében. A Pekingi olimpiáknál épült először maximális mélységű uszoda, lényegében több mint egy méterrel volt mélyebb, mint szokásos. Ez és ruha örökre emlékezetessé tette Pekinget. De ne felejtsük a hármas holt versenyt se, amivel kezdtem a cikket. Bár ez nem is olyan ritka, mint az ember gondolná - olimpiánként egy előfordul -  de azért mégis érdekes, főleg, ha magyar érdekeltség van benne.

Sebességek relativitása

Minden sebesség csak vonatkoztatási rendszer kérdése. Nem is lehet ezt jobban bebizonyítani, mint egy megfelelő sebességű autóból kilőtt focilabdával.

Hajítás 2.0

A hajítás elsőre egyszerű dolognak tűnik. Pályája szép parabola - ha egyéb hatásoktól eltekintünk. Lehet ezt szemléltetni például sorozatfelvétellel:

Mivel a képletek elég egyszerűek, ezért könnyű leprogramozni is. Ez a mozgás van a sokak által ismert Angry Birds játék mögött, de a kevésbé ismert, pedig talán aranyosabb Home Sheep Home mögött is. Erről már egyszer írtam 6 éve. 

De van amikor nem megy kiszámolni a pályát. Pedig kívülről elég egyszerűnek, és megjósolhatónak tűnik. Ilyenkor találkozhatunk hasonló problémákkal, amik roppant kínosan érinthetik a résztvevőket:

Ha vonatkoztatási rendszert váltunk, akkor a hajítás is megmutatja milyen mozgásokból tevődik össze. Erre látunk remek képeket bombázókról. Ezek tudatában beszéljünk csak egy kicsit a méltán népszerű gyerekkönyvsorozatról, amit Richard Scarry rajzolt. Vizsgáljuk csak meg az alábbi képeket! Mit gondolunk róluk?

  

A hinta és a fizika találkozása

 - avagy én is, én is akarok ilyet!

A Waterfall Swing egy képzőművészeti alkotás és egyben egy nagyon izgalmas játék, gondolom rengeteg fizikával a háttérben. Amerikát már bejárta, és persze Hollandiában is tettek egy kis kört. Ha véletlenül megközelíthető helyre mennek, kérem szóljon, aki tudomást szerez róla!

Hullámmozgás

A harmonikus rezgőmozgás bevezetésénél kiderül, hogy minden harmonikus rezgőmozgás előállítható egy megfelelő egyenletes körmozgás merőleges vetületeként. A hullámmozgásnál pedig tudjuk, hogy a pontjai harmonikus rezgőmozgást végeznek. Ennek a két információnak szép összeegyeztetése a következő gif:

Bombázók és a hajítás

Ha a repülőgéppel együtt mozgó koordináta rendszerből figyeljük a bombák mozgását, akkor úgy tűnik, mintha egyszerűen szabadon esnének a bombák.

Közben persze a repülőgép ad egy vízszintes irányú kezdősebességet is. Így a külső szemlélő parabola pályán látja esni a bombákat.

Ha pedig a becsapódásokat figyeljük, akkor azok egyenletesen követik egymást a földön:

Körmozgáshoz

Biztosan sokan tapasztalták már golyópálya vagy autópálya építésnél, hogy nem megfelelő sebességgel elindított autó vagy golyó képtelen körbemenni a hurkon. Kiszámolható a szükséges sebesség, az autósra ható nyomóerő. És ha már megvan a megfelelő sebesség, miért ne építenénk meg igazi autóhoz?! Hát volt, aki megépítette:

De ha már számítás, és körmozgás, akkor biztosan senkinek nem meglepő, ha a kanyarban bedőlő motorost lát, vagy ha nem a motor, akkor a pálya dől be...

A következő mutatvány pedig egyenesen félelmetes. Félelmetes az a könnyedség, holott az előzőekből láttuk, hogy sebesség az van.

És ez bár nem egyenletes körmozgás, hanem gyorsuló, de találtam egy egészen izgalmas videót, ahol Gécsek Tibor (Európa-bajnok, kilencszeres magyar bajnok kalapácsvető, aki először dobott 80 méter fölé) mesél a kalapácsvetésről. Egészen sok fizikával a háttérben, nyílt felhívásként, hogy utána számoljon az ember.