Tyngde
Massesenter
Jf:
Maxwells jojo E14
Fysikk på roterommet:
Veiing s 87
Mer fysikk på roterommet:
Veie i heis s 65
Oppdrift på handa s 67
Veier glasset det samme mens sanda renner som når den er i ro?
I et vanlig sandur for eggkoking er det bare litt sand som renner, og derfor er det vanskelig å veie uten særs fine vekter. Derfor brukte vi sand i en trakt, sånn at det rant mye sand om gangen. Vi hadde en vekt som kunne måle 0,1 g, selv om vi nok hadde klart oss med en følsomhet på ett gram
Trakt
Erlenmeyerkolbe
Passende vekt
Så må vi følge godt med når det nærmer seg slutten. Akkurat i det øyeblikket den siste sanden når ned til bunden i erlenmeyerkolben, ser vi at vekta slår ut og viser kanskje ett eller flere gram mer enn ellers, men bare et lite øyeblikk.
Forklaringen er at mens sanden renner, er massesenteret for systemet i fart nedover, men det er ikke akselerert, og summen av kreftene på sanden er null. I det øyeblikket sandstrømmen stopper er sanden og dermed hele systemet akselerert oppover. Krafta til det kan bare komme fra vekta. Vi kan også tenke det på denne måten: I hvert øyeblikk er det noen sandkorn som faller ut av den øver- ste beholderen (trakta), men det er like mange korn som faller ned på den nederste beholderen (erlenmeyerkolben). I en kort sluttid er det ingen korn som slipper øverst, men ennå er det korn som treffer nederst.
Fugl i lufttett beholder
Forsøket med sandur minner om problemet med fuglen i en lufttett beholder (humler i glass, e.l.), som jeg har hørt hvert femte år de siste 60-70 åra. Problemet er nok mye eldre. Vi har altså en lufttett beholder på en vekt. I beholderen er det en tiur. Er buret lettere når tiuren flyr enn når den sitter i ro? Svar: Det er ingen forskjell så lenge fuglen holder konstant høyde. Mens tiuren flyr, hviler den på lufta i den tette beholderen, og lufta skyver mer mot golvet enn når tiuren sitter i ro. Vi kan sammenlikne det med at vi stikker en hand ned i et kar med vann. Da blir karet tyngre enda vi ikke klemmer mot bunden av karet, se MFR side 67. Hvis tiuren er akselerert oppover, eller lar seg falle nedover, er det andre forhold, og da vil vekta vise litt mer eller litt mindre enn ved likevekt. Forsøket med sandur vil gå like bra i en lufttom beholder, men ikke forsøket med tiuren. Den forutsetter luft å fly i. Vi har dessverre ikke utstyr til å vise forsøket med tiuren, men Maxwells jojo, E14, har jo noen likhetspunkter.