آزمایش ساده ای مربوط به گریز از مرکز

مواد و وسایل لازم

یک تکه نخ حدود 1 متر

یک لوله ی پلاستیکی ( مثلاً بدنه ی خاجی یک خودکار مصرف شده )

یک پاک کن کوچک

روش کار

در هوای آزاد یک جسم کوچک  مثل یک پاک کن را به نخ ببندید. از یک سر نخ بگیرید، و آن را به چرخش درآورید. مسیر این جسم در هوا به صورت یک دایره خواهد بود.

در یک لحظه سر نخ را رها کنید. جسم مسیر خود را ترک خواهد کرد، و این بار در یک مسیر نسبتاً مستقیم از شما دور خواهد شد. در واقع وقتی جسم حرکت دورانی دارد، دارای نیروی گریز از مرکز است، و اگر بخواهیم حرکت دورانی خود را ادامه دهد، بایستی نیروی دیگری به نام جانب مرکز بر آن وارد کنیم، و جسم را همواره به طرف مرکز دایره بکشانیم. این نیرو را می توان در شعاع های مختلف، و سرعت های متفاوت، بررسی کرد.

کافی است که ابتدا یک لوله ی پلاستیکی به طول 15 سانتی متر ( مثلاً بدنه ی خاجی یک خودکار مصرف شده ) تهیه کنید، و یک نخ معمولی به طول تقریبی 1 متر، و دو مداد پاک کن یکی نسبتاً بزرگ و دیگری معمولی، فراهم سازید. و آن گاه، مطابق شکل، نخ را از لوله ی خودکار عبور دهید، و هر یک از مداد پاک کن ها را به یک انتهای نخ ببندید. اکنون لوله را به طول قایم به دست بگیرید، به طوری که مداد پاک کن بزرگ در پایین، و کوچک در بالا قرار گیرد.

مسلماً مداد پاک کن سنگین به پایین کشیده خواهد شد، و دیگری را نیز با خود خواهد کشید. حالا با دست خود نخ را طوری میزان کنید، که نصفش در بالا، و نصف دیگرش در پایین باشد. و ضمن اینکه وسط نخ را به بالای لوله می فشارید، با چرخاندن لوله ی خودکار، مداد پاک کن کوچک را به چرخش در آورید. سپس آرام آرام فشار دست خود را از نخ کم کنید، و آن را به حال خود رها سازید. ملاحظه خواهید کرد، که مداد پاک کن سنگین نه تنها مداد پاک کن سبک را پایین نمی کشد، بلکه خود نیز به آرامی بالا می رود. و هر قدر سرعت را بیشتر کنید، مداد پاک کن بزرگ بیشتر بالا کشیده می شود.

در اینجا شما با نیروی گریز از مرکز و نیروی جانب مرکز از نزدیک آشنا شدید، و حالا می توانید درک کنید، که چرا کره ی ماه روی زمین سقوط نمی کند. زیرا کره ی ماه در یک مسیر دایره ای دور کره ی زمین حرکت می کند، و نیروی گریز از مرکز حاصل با نیروی جاذبه ی موجود بین دو کره برابر است. 

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان