چگونه یک ماشین ضد جاذبه بسازیم؟

نیروی جاذبه یکی از چهار نیروی اصلی طبیعت محسوب می‌شود و تمامی اجسام که در محدوده جاذبه زمین و خارج از فضا قرار گرفته‌اند مۆثر واقع می‌شود. جهت این نیرو به سمت مرکز گرانش زمین است و تمامی اجسام را به سمت زمین می‌کشد. به همین دلیل است که اگر جسمی را به سمت بالا پرتاب کنید، آن جسم تحت تأثیر نیروی جاذبه به زمین می‌افتد. ماشین‌هایی ساخته شده‌اند که جسم محرک روی آن بر خلاف انتظار در سراشیبی به سمت بالا حرکت می‌کنند. در این جا طرز ساخت بسیار ساده‌ای از ماشین‌ های ضد جاذبه با ابزاری که در دسترس است، ارائه شده تا با تئوری حرکت این ماشین‌های ضد جاذبه آشنا شوید.

شکل 1: تصویر یک ماشین ضد جاذبه صنعتی

مواد لازم برای ساخت یک ماشین ضد جاذبه: سه یا چهار عدد کتاب که ضخامت هر کدام تقریبا 5/2 سانتیمتر باشد، دو عدد خط کش چوبی به طول 30 سانتیمتر، دو  عدد قیف پلاستیکی و نوار چسب.

روش ساخت ماشین ضد جاذبه

ابتدا با کتاب‌ها کار را شروع می‌کنیم و یکی از کتاب‌ها را در سطح صافی قرار داده و کتاب دیگری  را روی آن بگذارید. ( در صورتی که چهار کتاب در نظر گرفتید می‌توانید دو کتاب را روی کتاب اول بگذاری و در مجموع سه کتاب که روی هم قرار گرفتند را برای انجام آزمایش مد نظر بگیرید. ) حال کتاب دیگر را در فاصله‌ای از کتاب‌های روی هم گذاشته شده، روی سطح قرار دهید. فاصله کتاب‌ها باید طوری انتخاب شود که خط کش‌های چوبی روی آن‌ها قرار گیرد، فاصله 15- 20 سانتیمتر فاصله مناسبی برای کتاب‌هاست. حال دو قیف پلاستیکی را به هم چسبانده و مطابق شکل روی خط کش‌ها در قسمت پایینی سراشیبی ایجاد شده قرار دهید. اینک شما یک ماشین ضد جاذبه ساختید. دو قیف به هم چسبیده نقش عجیبی در مقابل جاذبه زمین دارند و جاذبه زمین تأثیری بر آن دو ندارد.

شکل 3: تصویر ماشین ضد جاذبه ساخته شده

تست ماشین ضد جاذبه

حال خوب دقت کنید به جای اینکه قیف‌های به هم چسبیده سر جای خود بمانند. بر خلاف انتظار قیف‌ها به سمت بالا شروع به حرکت می‌کند و در واقع در خلاف جهت نیروی جاذبه در حرکت است.

مبنای علمی ماشین ضد جاذبه

اگرچه با یک نگاه اجمالی به یک ماشین جاذبه این طور به نظر می‌رسد که قیف‌های پلاستیکی به هم چسبیده در برابر قوانین جاذبه مخالفت می‌کنند. اما مبنای علمی دقیق تر آن جابه جایی نقطه مرکز جرم ( نقطه‌ای از جسم که نیروی جاذبه بر آن اثر می‌کند. ) و مرکز جرم قیف‌ها در این ماشین جابه جا شده و با بالا رفتن قیف‌ها در واقع مرکز جرم آن تحت تأثیر جاذبه پایین می‌آید.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: سارا قیصری

تنظیم: نسرین صادقی