Búvár, 1944 (10. évfolyam, 1-12. szám)
1944-01-01 / 1. szám
ELŐFIZETÉSI ÁRA EGÉSZ ÉVRE P 18 EGYES SZÁM ÁRA 160 PENGŐ Megjelenik havonta . BuDAPEST, IV., REÁLTANODA-U. 5. Telefon: 186-617,185-618 KIADÓHIVATAL IV., EGYETEM-U. 4. 1944. JANUÁR X. ÉVF. 1.SZÁM д9БЭ A PÖRGETTYŰ A TECHNIKÁBAN Irta THIERING OSZKÁR Azt hiszem, mindenki ismeri a pörgettyűt, mellyel a gyerekek játszanak. Azonban kevesen tudják, hogy ez az igénytelen játékszer számos természeti jelenségnek és sok technikai problémának az alapja. A játékpörgettyű rendesen kúpos alakú és a kúp tengelye körül gyorsan forog, mialatt csúcsával a padlón vagy a földön tovább vándorol. A tágabb értelemben vett pörgettyű nemcsak kúp alakú lehet, hanem általában olyan merev test, mely egy tengely körül gyorsan forog, mialatt a tengely helyét változtatja, így a levegőben száguldó lövedék vagy a rohanó autó kereke, sőt maga a Föld és az égitestek is pörgettyűknek tekinthetők. Mértani és kinematikai szempontból a pörgettyű mozgása azonos valamely testnek úgynevezett gömbi vagy szférikus mozgásával, amikor a testnek egy pontja szilárdan áll és a test többi pontjai e pont körül tetszés szerint való mozgást végezhetnek. Ezt a mozgást két általános kúpfelületnek egymáson való gördülésére vezethetjük vissza, miközben egy-egy alkotójuk mentén érintkeznek. A kúpok metszete a kúp tengelyére merőleges síkkal lehet kör, de lehet tetszőleges görbe vonal. A pörgettyű sajátságos viselkedését mozgása közben könnyebben megérthetjük, ha előbb egy anyagi pontnak görbe vonalú mozgását tanulmányozzuk. Ha ilyen pont bizonyos mozgási energiával rendelkezik, akkor mindenkor megtartani igyekszik egyenes irányú mozgását. Ha most ilyen pontra valamilyen külső erő működik, mely a mozgás irányába esik, akkor ez az erő a pont sebességét növeli vagy csökkenti, aszerint, amint az erő iránya a pont mozgásirányával egyező vagy ellentétes irányú. Ha azonban az erő a mozgás irányával szöget alkot, akkor eltéríti a pontot mozgási irányától és ha folytonosan működik, akkor a pont nem egyenes irányban, hanem valamilyen görbe vonal mentén fog mozogni. A körmozgáskor például az az erő, mely a pontra működik, az úgynevezett centripetál erő, a kör középpontjában székel és a pontot állandóan eltéríti az érintő irányából. Ha már most valamilyen test forgási energiával rendelkezik, akkor tengelyének irányát állandóan megtartani igyekszik, éppúgy mint az egyenes irányban haladó pont mozgási irányát tartja meg. Forgó mozgáskor külső erő helyett forgási nyomatékról beszélünk, értve ezen az erőnek és az erő karjának szorzatát, ahol az erő karja az a merőleges, melyet az erő irányából a tengelyre bocsátunk. Ha már most a pörgettyűre olyan nyomaték működik, melynek tengelye a forgástengellyel azonos, akkor e nyomaték a forgást gyorsítja vagy lassítja, aszerint, amint a forgás irányával egyezik vagy azzal ellentétes irányú. Ha pedig a nyomaték a tengely irányától eltér, azzal szöget zár be, akkor a forgás tengelyét megváltoztatni igyekszik, éppúgy, mint az egyenes mozgáskor a külső erő a mozgás irányát változtatja. Ha a nyomaték folytonosan működik, akkor a tengely úgynevezett precessziós mozgást végez, azaz közelítőleg körkúpot ír le (1. rajz.) Ki kell emelni, hogy a most kifejtett magyarázat csak bizonyos egyszerűsítő feltételek mellett igaz, de a gyakorlati célnak megfelelő és segítségével a pörgettyűmozgás számos jelenségét meg tudjuk magyarázni, így ha ujjunkkal megpörgetünk egy pénzdarabot, akkor az kezdetben az aszta 1 !