Prenumerera: Rss / Atom

 
Teknikexperiment | Tofsen nr 3, 2010 | Havet

Flygande muggar

av Per-Olof Nilsson - 2011-02-07


Illustration: IVAR TORSTENSSON
De som utövar bollsporter vet att de kan snurra (”skruva”) en boll så att den flyger i en krökt bana. Vi kan studera fenomenet mer kontrollerat med ett par pappersmuggar.

Tejpa ihop muggarna som i figur 1. Kroka ihop fem små gummiband och linda dem runt dubbelmuggen under svag sträckning. Fatta sedan dubbelmuggen med ena handen och sträck bandet horisontellt med den andra handen som i figur 2. Släpp dubbelmuggen medan du håller den andra handen helt stilla. Dubbelmuggen flyger först snett uppåt och seglar sedan mycket sakta snett nedåt mot golvet. Du kan se experimentet på fy.chalmers.se/~perolof/magnus.

Att rotationsaxeln ligger stilla när dubbelmuggen snurrar beror på en av fysikens fundamentala lagar som säger att det så kallade rörelsemängdsmomentet bevaras. Men varför går dubbelmuggen i en krökt bana? Man brukar hänvisa till den tyske fysikern Heinrich Magnus som 1853 beskrev vad som händer med en snurrande kropp i en vätska eller gas. Det bildas ett gränsskikt vid kroppens yta (Coandaeffekt) som följer med kroppen när den snurrar. Det övre och undre skiktet släpper vi olika ställen på grund av asymmetrin.

I vårt exempel roterar dubbelmuggen med vinden på översidan och mot vinden på undersidan (se figur 3). Det uppstår då en uppåtriktad kraft. Magnuseffekten utnyttjas bland annat som extra hjälp för att driva fram båtar, allt från stora oljetankers till små privatbåtar. Som ”segel” har man då vertikala snurrande torn. Om du vill studera denna tillämpning kan du besöka utställningen Fysikaliska leksaker på Chalmersområdet (Vera Sandbergs allé 8) där en liten vagn med roterande torn åker fram i god fart på grund av vinden från en bordsfläkt.


Kategori:

Kommentera

|

 
Krönika

640 x 480 pixlars kärlek

Tofsen nr 6, 2010
av Mathias Andersson
 
Tryckta artiklar


Tofsen publicerar vissa av de artiklar som har tryckts i tidningen online. Dessa kommer då att kunna hittas i den här avdelningen. Nya nummer, från och med 2005, publiceras också som PDF och återfinns i arkivet.