Piesek - kiwaczek

Głowa pieska to taka huśtawka - z długą i ciężką przeciwwagą ukrytą w korpusie, w postaci szyny zawieszonej pośrodku. Głowa pieska to widoczny jeden koniec tej szyny. Przeciwwaga ma regulowaną długość, tak Ĺźe moĹźliwe jest dokładne ustawienie środka ciężkości. Srodek ten znajduje się pod punktem zawieszenia, ale leĹźy blisko niego.

1. Równowagę trwałą lub nietrwałą pokazują wektory sił (a właściwie ich momenty): w piesku-kiwaczu lub wychylonym wieszaku moment siły (czyli iloczyn siły przez ramię działania) rośnie, im bardziej się wieszak wychyli. Moment ten dąży do przywrócenia równowagi. W huśtawce moment siły rośnie z wychyleniem, ale działa w tym samym kierunku co wychylenie - równowaga jest nietrwała. Chyba że huśtawka ma punkt podparcia powyżej ramion, jak na tym zdjęciu.

2. Powolne wahanie się kiwaczka wynika ze wzoru

gdzie I jest momentem bezwładności rĂłwnym I = (1/12)ml² dla pręta zawieszonego w środku, l długością pręta a r odległością między środkiem ciężkości a punktem zawieszenia. PoniewaĹź odległość r jest mała a długość l duĹźa, a co za tym idzie rĂłwnieĹź moment I duĹźy, więc kiwaczek waha się powoli.

Zauważmy, że masa pręta we wzorze powyższym nie ma wpływu na okres drgan. Natomiast dzięki dużej masie kiwaczek waha się dłużej: opór powietrza jest stosunkowo mały.

3. Głowa jest zawieszona na cienkim, skośnym haczyku. Dzięki temu nawet przy większych wychyleniach głowa nie spada ze swego punktu zamocowania.

Innym przykładem "kiwaczków" są żuczki "Fouriera" - reagujące na najdrobniejsze drgania podłoża.

A teraz obejrzyj naprawdę dużego kiwaczka (przed budynkiem Wydziału Chemii, Freie Universitat Berlin).