Dwie osoby o takich samych lub zbliżonych masach mogą łatwo znaleźć się w stanie równowagi, ale jeśli różnica mas będzie znaczna, żeby stan równowagi utrzymać, trzeba będzie coś zmienić. Albo odległość mas od osi obrotu, albo dodatkową siłę działającą po stronie masy mniejszej. W modelu „windy odśrodkowej” mamy całkiem podobną sytuację: na jednym końcu sznurka mała nakrętka, na drugim obciążony sporą masą kubełek. Zrównoważenie takiego układu, nie mówiąc już o przeważeniu pojedynczej nakrętki jest praktycznie niemożliwe. Zakładając, że w czasie eksperymentu możemy przytrzymywać układ tylko za rurkę, przez którą przewleczono sznurek… Potrzebna jest dodatkowa siła, która pomoże małej masie nakrętki zrównoważyć ciężar kubełka z zawartością, albo nawet przewyższy go, powodując ruch „windy” w górę… i to bez dotykania nakrętki (fizyk powiedziałby- bez bezpośredniego przyłożenia siły do nakrętki). Ta niewidzialna siła to właśnie siła odśrodkowa, która działając na ciało poruszające się ruchem okrężnym, odpycha je w kierunku od osi obrotu.
NARZĘDZIA: przymiar kreskowy (linijka), ołówek, szczypce płaskie lub kombinerki, nożyczki, przyrznia, piłka do tworzywa lub metalu, pilnik, papier ścierny, wiertarka z wiertłem o średnicy 2 mm (opcjonalnie szydło lub gruba igła)
MATERIAŁY: - kubek plastikowy do koktajli albo kartonowy do gorących napojów, - drut stalowy lub miedziany (może być w izolacji) grubości ~1 mm, - nakrętki M10 sześć sztuk, - sznurek albo cienka linka, - rurka z PCV (albo innego tworzywa sztucznego) o średnicy 10 – 15 mm.
MONTAŻ: 1. Przyciąć w przyrzni odcinek rurki z tworzywa sztucznego o długości 10 cm. 2. Opiłować i oszlifować miejsca cięcia i krawędzie rurki. Szczególnie starannie opracować krawędzie wewnętrzne rurki, które nie powinny pozostać ostre. 3.Odmierzyć i uciąć około 100 cm sznurka lub linki. 4. W kubku wywiercić (używając wiertarki lub szydła/igły) dwa otwory w odległości ~ 5 mm od górnej krawędzi. Otwory powinny znajdować się naprzeciwko siebie i leżeć na linii wyznaczającej średnicę. 5. Odciąć kawałek drutu o długości ~ 15 cm. 6. Uformować z drutu pałąk jak do wiaderka, biorąc pod uwagę średnicę kubka, który wykorzystujemy do budowy modelu. Kombinerkami lub szczypcami (najlepsze do tego celu są specjalne szczypce do wyginania drutu, posiadające szczęki o przekroju okrągłym) na obu końcach pałąka wygiąć uszka, tak żeby można je było włożyć w otwory przygotowane w kubku. 7. Zamontować pałąk w otworach kubeczka, tak aby powstałe małe wiaderko. 8. Do pałąka wiaderka przywiązać trwale jeden koniec sznurka lub linki. 9. Przełożyć drugi koniec sznurka przez rurkę. 10. Przywiązać do drugiego końca sznurka nakrętkę. Wiązanie nakrętki i pałąka wiaderka należy wykonać starannie, tak, żeby podczas pracy przyrządu sznurek się nie rozwiązał.
Sprawne posługiwanie się modelem „windy odśrodkowej” wymaga wprawy i treningu. Podczas eksperymentowania należy dobrać odpowiednią długość sznurka, i w zależności od potrzeby – skrócić go. Doświadczenie najlepiej jest zacząć od ustawienia wiaderka z balastem na trwałej podstawie, stole lub podłodze. Trzymając w dłoni rurkę i napinając sznurek, rytmicznymi ruchami wprawiać nakrętkę w ruch obrotowy… Po kilku ćwiczeniach każdy nauczy się tak regulować ruch orbitalny nakrętki, że wygenerowana siła odśrodkowa bez trudu uniesie kubeczek z balastem znacznie przewyższającym masę nakrętki…
Do eksperymentów można również wykorzystać najprostszy przyrząd jaki każdy zmontuje sobie z przedmiotów będących zazwyczaj pod ręką: z kawałka linki lub sznurka i jakiejś niewielkiej masy (piłki, kulki), którą można/trzeba do sznurka trwale umocować. Wystarczy tylko, trzymając za jeden koniec sznurka taki układ wprawić w ruch obrotowy, a przywiązany przedmiot wejdzie na orbitę kołową dookoła dłoni, w której sznurek trzymamy. Najbardziej widowiskowe doświadczenie ilustrujące zjawisko wykonamy nalewając wody do wiaderka i obracając je dookoła. Jeśli ruch będzie wystarczająco szybki, ani kropelka wody nie wyleje się z wiaderka i to nawet wtedy, gdy będzie ono odwrócone do góry dnem… Niewidzialna siła napinająca sznurek, spychająca kręcących się na karuzeli oraz nie pozwalająca się wylać wodzie z wiadra działa od środka obrotu na zewnątrz i dlatego nazywamy ją siłą odśrodkową. Wykonując kilka eksperymentów zorientujemy się bardzo szybko, że wartość tej siły zależy od prędkości z jaką porusza się rotujący przedmiot oraz jego odległości od środka obrotu.
NARZĘDZIA: przymiar kreskowy (linijka), ołówek, szczypce płaskie lub kombinerki, nożyczki, przyrznia, piłka do tworzywa lub metalu, pilnik, papier ścierny, wiertarka z wiertłem o średnicy 2 mm (opcjonalnie szydło lub gruba igła)
MATERIAŁY: - kubek plastikowy do koktajli albo kartonowy do gorących napojów, - drut stalowy lub miedziany (może być w izolacji) grubości ~1 mm, - nakrętki M10 sześć sztuk, - sznurek albo cienka linka, - rurka z PCV (albo innego tworzywa sztucznego) o średnicy 10 – 15 mm.
MONTAŻ: 1. Przyciąć w przyrzni odcinek rurki z tworzywa sztucznego o długości 10 cm. 2. Opiłować i oszlifować miejsca cięcia i krawędzie rurki. Szczególnie starannie opracować krawędzie wewnętrzne rurki, które nie powinny pozostać ostre. 3.Odmierzyć i uciąć około 100 cm sznurka lub linki. 4. W kubku wywiercić (używając wiertarki lub szydła/igły) dwa otwory w odległości ~ 5 mm od górnej krawędzi. Otwory powinny znajdować się naprzeciwko siebie i leżeć na linii wyznaczającej średnicę. 5. Odciąć kawałek drutu o długości ~ 15 cm. 6. Uformować z drutu pałąk jak do wiaderka, biorąc pod uwagę średnicę kubka, który wykorzystujemy do budowy modelu. Kombinerkami lub szczypcami (najlepsze do tego celu są specjalne szczypce do wyginania drutu, posiadające szczęki o przekroju okrągłym) na obu końcach pałąka wygiąć uszka, tak żeby można je było włożyć w otwory przygotowane w kubku. 7. Zamontować pałąk w otworach kubeczka, tak aby powstałe małe wiaderko. 8. Do pałąka wiaderka przywiązać trwale jeden koniec sznurka lub linki. 9. Przełożyć drugi koniec sznurka przez rurkę. 10. Przywiązać do drugiego końca sznurka nakrętkę. Wiązanie nakrętki i pałąka wiaderka należy wykonać starannie, tak, żeby podczas pracy przyrządu sznurek się nie rozwiązał.
Sprawne posługiwanie się modelem „windy odśrodkowej” wymaga wprawy i treningu. Podczas eksperymentowania należy dobrać odpowiednią długość sznurka, i w zależności od potrzeby – skrócić go. Doświadczenie najlepiej jest zacząć od ustawienia wiaderka z balastem na trwałej podstawie, stole lub podłodze. Trzymając w dłoni rurkę i napinając sznurek, rytmicznymi ruchami wprawiać nakrętkę w ruch obrotowy… Po kilku ćwiczeniach każdy nauczy się tak regulować ruch orbitalny nakrętki, że wygenerowana siła odśrodkowa bez trudu uniesie kubeczek z balastem znacznie przewyższającym masę nakrętki…
Do eksperymentów można również wykorzystać najprostszy przyrząd jaki każdy zmontuje sobie z przedmiotów będących zazwyczaj pod ręką: z kawałka linki lub sznurka i jakiejś niewielkiej masy (piłki, kulki), którą można/trzeba do sznurka trwale umocować. Wystarczy tylko, trzymając za jeden koniec sznurka taki układ wprawić w ruch obrotowy, a przywiązany przedmiot wejdzie na orbitę kołową dookoła dłoni, w której sznurek trzymamy. Najbardziej widowiskowe doświadczenie ilustrujące zjawisko wykonamy nalewając wody do wiaderka i obracając je dookoła. Jeśli ruch będzie wystarczająco szybki, ani kropelka wody nie wyleje się z wiaderka i to nawet wtedy, gdy będzie ono odwrócone do góry dnem… Niewidzialna siła napinająca sznurek, spychająca kręcących się na karuzeli oraz nie pozwalająca się wylać wodzie z wiadra działa od środka obrotu na zewnątrz i dlatego nazywamy ją siłą odśrodkową. Wykonując kilka eksperymentów zorientujemy się bardzo szybko, że wartość tej siły zależy od prędkości z jaką porusza się rotujący przedmiot oraz jego odległości od środka obrotu.
