Kroczące zwierzaki

Kroczące zwierzaki

Ustaw słonika i kaczki na szczycie równi pochyłej. Stawiając nieporadne kroki schodzą w dół, kołysząc się raz do przodu, raz do tyłu.

Podczas ruchu zmienia się położenie ich środka ciężkości. Zwierzaki schodzą z równi kołysząc się, mają tylko po dwie nogi, a każda z nich zakończona jest zaokrągloną stopą. Nie ześlizgują się dzięki sile tarcia "stóp" z powierzchnią równi. Przednia noga każdej zabawki połączona jest na sztywno z korpusem, a tylna osadzona na osi wokół której może się obracać o pewien określony kąt. Gdy zwierzak kiwnie się do przodu stojąc na przedniej nodze, tylna wykonuje szybki krok i dołącza do niej - teraz następuje wahnięcie do tyłu a potem znowu do przodu, ale przednia noga trafia w nieco inny punkt na równi.

 
Zabawki te obrazują zasadę zachowania energii, ich początkowa energia potencjalna zostaje zamieniona na energie kinetyczną (niewiele) a reszta w tarcie.

Zabawki wskazują też, że ruch jednostajnie przyspieszony, jakiego oczekujemy dla równi pochyłej, jest jedynie tylko pewnym modelem. W rzeczywistości - jak już zauważył Newton - w każdym ruchu występują siły dyssypacyjne (tarcia, lepkości, oporu powietrza) i ruch - który bez tych sił powinien być przyspieszony - staje się, w warunkach stacjonarnych, ruchem jednostajnym.
Kaczki i słoń są więc prawie anty-edukacyjne: ruch na równi, a jednostajny.

Autorzy: prof. Grzegorz Karwasz, Anna Kamińska

Współpraca: Andrzej Krzysztofowicz, Tomasz Wróblewski, Eryk Rajch.