Ar griūvančios domino kaladėlės gali nuversti dangoraižį?

Ar delne telpanti domino kaladėlė galėtų sukelti grandininę reakciją, kuri nuverstų 112 metrų aukščio bokštą? Skamba kaip mažai tikėtinas scenarijus, tačiau naujas matematinis modelis parodė, kad teoriškai tai įmanoma.

Įprasta domino kaladėlė yra maždaug 5 centimetrų aukščio, 2,5 centimetrų pločio ir 1 centimetro storio. Tokia kaladėlė yra pakankamai stabili, kad galėtų stovėti stačia, tačiau ir pakankamai nestabili, kad nukristų nuo menkiausio postūmio.

„Jei kaladėlės bus per storos, jei domino bus tarsi kubeliai, jie niekada nenukris“, – teigia fizikas Hansas van Leeuwenas iš Leideno universiteto Nyderlanduose.

Kiekvienas pastatytas domino pilnas potencialios energijos. Kai pirmasis domino nukrinta, traukos jėga šią potencialią energiją paverčia pakankamu kiekiu kinetinės energijos, kad jis nuverstų už save didesnę kaladėlę. Šis aukštesnis, sunkesnis domino turi dar daugiau potencialios energijos. Ši energija toliau didės, kol kiekvieno krentančio domino kinetinė energija įveiks masyvesnės kaimyninės kaladėlės potencialią energiją.

Matematikai manė, kad joks domino negali nuversti šalia esančios kaladėlės, jei ji maždaug 1,5 karto aukštesnė, platesnė ir storesnė, arba jei jos „didėjimo faktorius“ lygus 1,5. Tačiau bendro tai paaiškinančio matematinio modelio nebuvo. Taigi kai pernai kasmetinėje Olandijos nacionalinėje mokslo viktorinoje, kurią rodo visuomeninis transliuotojas VPRO, užduotas klausimas, kiek prireiks domino, norint nuversti kaladėlę, kuri savo dydžiu prilygsta 112 metrų aukščio Domtoren – aukščiausiam bažnyčios bokštui Nyderlanduose, H. van Leeuwenas nusprendė apskaičiuoti, kiek jėgos turi krentanti domino kaladėlė.

Tačiau krentantys domino yra apgaulingai sudėtingas dalykas. Domino, atsitrenkęs į kaimyninę kaladėlę, gali slysti ir dėl trinties prarasti dalį energijos. Kita vertus, jei prie domino pagrindo trinties per mažai, jis gali paslysti iš apačios ir prarasti dalį į priekį nukreipto judesio kiekio. Kad H. van Leeuweno lygtis veiktų, jis turėjo atmesti šiuos veiksnius ir įsivaizduoti idealų, grynai matematinį domino, kuris galėtų tokių potencialių komplikacijų išvengti.

Anot H. van Leeuweno, paaiškėjo, kad idealus domino gali nuversti už save dvigubai aukštesnę, storesnę ir platesnę kaladėlę (didėjimo faktorius – maždaug 2), jei tik domino tuščiaviduriai. Tai reiškia, kad reiktų apie 20 domino, kurių didėjimo faktorius – 1,5, nuversti Domtoren bokšto dydžio domino. Tuščiaviduriai domino, kurie išvengia trinties, bokšto dydžio kaladėlę nuverstų per 12 žingsnių.

Šį mėnesį H. van Leeuwenas savo skaičiavimus paskelbė tinklalapyje arXiv.org.

Tačiau televizinės viktorinos kūrėjai norėjo pasiekti rekordą ir, panaudojant H. van Leeuweno didėjimo faktorių, nuversti didžiausią domino per 10 žingsnių. Taigi jie sukonstravo tuščiavidurius, medinius domino, kurių didžiausias buvo 8 metrų aukščio.

Tai nebuvo idealūs domino, naudoti H. van Leeuwenso modelyje, taigi jei kiekvienas domino būtų dvigubai didesnis nei buvęs prieš tai, nesėkmės galimybė labai išaugtų. Tad kiekvieno didesnio domino aukštis sudarė penkis trečdalius prieš tai buvusios kaladėlės dydžio (augimo faktorius – 1,67). Kai grandinę išbandė, 8 metrų aukščio paskutinis domino nuvirto, kaip ir buvo tikėtasi.

Buvo smagu stebėti, kaip nukrito didžiulis domino, teigia H. Van Leeuwensas, tačiau nuversti tikrą bokštą ar dangoraižį iš tiesų neįmanoma. Tam reikėtų pilnavidurių domino, o tokia 112 metrų aukščio kaladėlė svertų 80 tūkst. tonų. Nėra tokio krano, kuris galėtų pakelti tokį svorį.


Šiame straipsnyje: Dominomokslasįdomu

NAUJAUSI KOMENTARAI

  • Skelbimai
  • Pranešk
    naujieną
  • Portalo
    svečias
  • Klausk
    specialisto
  • Diskusijos
  • Orai
  • TV
    programa
  • Pažintys
  • Žaidimai
  • Horoskopai
  • Naujienlaiskis
  • RSS
  • Facebook
  • Twitter

Galerijos

  • Kuo nustebins „Mokslo sala“?
    Kuo nustebins „Mokslo sala“?

    Praėjusį ketvirtadienį iš penkių senojo žemyno valstybių atvykę profesionalai padėjo stiprius pamatus Kaune planuojamo mokslo populiarinimo centro koncepcijos sukūrimui. Intensyvią sesiją Kaune surengę mokslo centrų ekspertai galutinius sav...

    5
  • „Facebook“ griežtina kovą su propaganda
    „Facebook“ griežtina kovą su propaganda

    „Facebook“ ketvirtadienį pranešė griežtinantis saugumą, siekiant atremti vyriausybių ir kitų subjektų pastangas skleisti dezinformaciją ar manipuliuoti diskusijomis dėl politinių priežasčių. ...

    3
  • NASA erdvėlaivis sėkmingai pranėrė tarp Saturno žiedų
    NASA erdvėlaivis sėkmingai pranėrė tarp Saturno žiedų

    Bepilotis NASA aparatas „Cassini“ sėkmingai pranėrė tarp Saturno žiedų, nors kurį laiką buvo dingęs ryšys su Žeme, bet vėliau jis atgijo, pranešė JAV kosmoso tyrimų agentūra ketvirtadienį. ...

  • „Mokslo sriuba“: keturi būdai panaudoti mūsų nuotekose esantį dumblą
    „Mokslo sriuba“: keturi būdai panaudoti mūsų nuotekose esantį dumblą

    Pagalvoję apie miestų nuotekų valymo procesą, daugelis pirmiausia įsivaizduojame nosį riečiantį kvapą, ištisus kalnus po valymo likusių atliekų. ...

  • Jauni išradėjai griauna mitus, kad chemija – baubas, o fizika – džiunglės
    Jauni išradėjai griauna mitus, kad chemija – baubas, o fizika – džiunglės

    Agurkų sėklos languose, stiklainiuose spalvotos salotos, o termostate pačių augintos bakterijos – taip atrodo VII forto kazematų laboratorija, kur jaunieji išradėjai griauna mitus, esą chemija – baubas, o fizika – džiunglės. ...

  • Pirmajam Lietuvos lazeriui įsižiebti padėjo kelnės
    Pirmajam Lietuvos lazeriui įsižiebti padėjo kelnės

    Dabar Lietuva pasaulyje pirmauja mokslinių lazerių srityje. Tačiau pirmojo lazerio įžiebimas prieš daugiau nei penkiasdešimt metų tai padariusiam fizikui prof. Juozui Vidmančiui Vaitkui  primena anekdotinę istoriją. „[Soviet...

  • Sporto halėje e-sportininkai rungėsi dėl tūkstantinių prizų
    Sporto halėje e-sportininkai rungėsi dėl tūkstantinių prizų

    Penktadienį prasidėjo 10 dienų truksiantis informatiškiausias studentų festivalis „InfoShow“. Tradiciškai renginių maratoną pradėjo jau penkioliktus metus rengiama elektroninio sporto fiesta „InfoShow Lan Party“. Le...

  • „Galaxy S8“ prieš „iPhone“: kuris pranašesnis?
    „Galaxy S8“ prieš „iPhone“: kuris pranašesnis?

    Varle.lt specialistų manymu, naujieji „Samsung“ flagmanai tikrai gali drąsiai pretenduoti į geriausių 2017 metų išmaniųjų telefonų titulą. Pagal kai kuriuos parametrus jie lenkia net naujausią „Apple“ išmanųjį....

    1
  • „Galaxy A5 <span style=color:red;>(2017)</span>“: kuo išskirtinis?
    „Galaxy A5 (2017)“: kuo išskirtinis?

    Praeitų metų „Samsung Galaxy A“ išmaniųjų telefonų serija dizaino požiūriu buvo labai vykusi. Telefonai atrodė labai stilingai, nors, pagal charakteristikas, šiek tiek nusileisdavo kai kuriems kinų analogams. Tenka pripažint...

  • Pokytis evoliucijoje: rasti seniausi pasaulyje grybai?
    Pokytis evoliucijoje: rasti seniausi pasaulyje grybai?

    Pietų Afrikos Respublikoje (PAR) atsitiktinai aptiktos fosilijos turbūt yra seniausi kada nors rasti grybai, daug senesni, nei iki šiol žinoti mokslui, ir dėl jų tenka perrašyti šių organizmų, kurie nėra nei augalai, nei gyvūnai, ...

Daugiau straipsnių