Za obdelavo smo izbrali posnetke večjega ploščatega kosma vate; imel je večjo površino od ostalih in je zato padal počasneje, hkrati pa je bil dovolj težak, da je bilo gibanje vsaj na oko enakomerno. Lažja peresca je namreč močno premetavalo. Interpretacija takih meritev bi bila veliko težja, povprečna hitrost padanja pa bolj grob približek.
Graf brez kuhalnika:
 |
|
Graf 1.1
Padanje je enakomerno, tudi odmik posameznih hitrosti od povprečja štirih merjenj je manj kot 8 %.
 Posnetek padanja vate (586 KB) |
Grafi s kuhalnikom:
 |
|
Graf 2.1
Tudi grafa 2.1 in 2.5 kažeta podobno enakomerno gibanje kot primer brez kuhalnika (graf 1.1), le hitrost je nekoliko manjša. Pri ostalih treh (grafi 2.2, 2.3, in 2.4) pa so videti večja odstopanja od pričakovanega.
Posnetek padanja vate (576 KB) |
 |
|
Graf 2.2
Graf 2.2 prikazuje nekoliko neenakomerno padanje, ki pa ga povprečna hitrost še vedno dovolj lepo opisuje.
Posnetek padanja vate (644 KB) |
 |
|
Graf 2.3
Na grafu 2.3 je vidno, kako je vata najprej obvisela na mestu, nato pa jo je topel zrak dvignil iz snemanega območja, potem pa se je enakomerno spustila mimo merila. Vmes nam manjka ena sekunda meritev, tako da nismo mogli izmeriti še hitrosti dviganja.
Posnetek padanja vate (1.35 MB) |
 |
|
Graf 2.4
Četrtič (graf 2.4) je očitno vrtinec vato najprej potegnil navzdol, saj je hitrost prvega dela za skoraj 20 % večja od povprečne hitrosti padanja brez kuhalnika. V drugem delu je padanje počasnejše, hitrost je primerljiva s hitrostmi v ostalih primerih.
Posnetek padanja vate (620 KB) |
Med meritvami je bila temperatura plošče med 315 in 360 °C, 60 cm nad njo pa je termometer kazal od 27 do 29 °C.
Izračun hitrosti
v [cm/s] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
povprečje |
± |
|
|
| brez kuhalnika |
39 |
37 |
42 |
37 |
/ |
39 |
3 |
| s kuhalnikom |
35 |
28 |
32 |
32 |
28 |
31 |
4 |
|
|
| hitrost zraka |
|
|
|
|
|
8 |
7 |
|
Komentar
Največja težava poskusa je bila nelaminarnost toka; vrtinci so padajoča peresa največkrat potisnili vstran, tako da niso ostala nad ploščo. Tudi tista, ki so ostala v toku, so proti našim pričakovanjem povečini padala in ne se dvigovala. Vata ali pero se je v približno petdesetih ponovitvah dvignila le dvakrat, a tudi v teh dveh primerih ni šlo za enakomerno dviganje, ampak za kratkotrajni vzgonski sunek, ki je bil presenetljivo najmočnejši na višini 1 - 1,5 m.
Kljub vsemu smo z izbiro posnetkov vate najprimernejše velikosti in oblike lahko ocenili hitrost dviganja toplega zraka, saj je bila razlika v povprečni hitrosti padanja vate med primeroma z in brez kuhalnika očitna. Izmerjena hitrost je bila v okoliščinah tega poskusa približno decimeter na sekundo. Je pa smiselno pripomniti, da je bil kuhalnik postavljen na tleh ob steni nasproti oken in radiatorjev; zrak v sobi namreč kroži tako, da se ob steni z radiatorji in okni dviguje in ob nasprotni spušča. Ker pa je masa stalno krožečega zraka veliko večja od mase tistega, na katerega vpliva segrevanje plošče, predvidevamo, da je bilo dvigovanje v veliki meri zadušeno. Hitrosti bi bile na sredini sobe večje, za koliko, pa lahko le ocenimo iz ostalih dveh poskusov. Zgoraj opisane vzgonske sunke lahko razložimo z motnjo v kroženju zraka, kjer je nad kuhalnikom prišlo do izraza segrevenje nad ploščo.
Poskus bi lahko v prihodnje izboljšali še s skrbnejšo izdelavo spuščajočih predmetov. Predvidevamo, da bi se najlepše obnašali modeli padalcev: lahko jadro, pod katerim bi visela majhna masa, npr. bucika, privezana na tanek ploščat kosem vate. Večja površina bi povečala upor, skoraj točkasta masa pa zagotavljala večjo stabilnost v vrtinčastem toku.
|
