Od príťažlivosti k chaosu

Exponát objasňuje princíp príťažlivých síl (atrakcia) a odstredivých síl, ako príklad pohybu telies v silovom poli. Má dve časti: Čierna diera a chaotické kyvadlo.

Princíp:

Čierna diera – Exponát na zábavnú a pútavú demonštráciu pohybu kozmických telies v hyperbolickej „čiernej diere“. Postupným prechodom k stredu mince spustené po „obežnej dráhe“ z okraja lievika zrýchľujú svoju rotáciu a tým aj rýchlosť pohybu. Tento mechanický model zobrazuje systém v akom planéty obiehajú okolo Slnka. Podľa tretieho Keplerovho zákona pohybu planét, telesá bližšie k Slnku sa pohybujú rýchlejšie ako tie vzdialenejšie. Exponát je zjednodušeným modelom gravitačného priťahovania v okolí čiernej diery. Podobne ako kozmický objekt, ktorý sa približuje k čiernej diere, i použité teliesko s vyššou počiatočnou rýchlosťou, bude krúžiť dlhšie a do stredu lievika spadne neskôr.

Chaotické kyvadlo je jednoduchou demonštráciou teórie chaosu. Predstavuje sústavu citlivú na počiatočné podmienky (napr. sila i stupeň otočenia iniciačného kolieska). V dôsledku toho sa jeho správanie javí ako náhodné. Pri každej iniciácii pohybu sú pozorované rôzne sekvencie.

Postup:

Čierna diera – Postavte sa k plastovej rampe exponátu. Do bočnej drážky položte a pustite teliesko. Po počiatočnom gravitačnom rozbehu sa teliesko špirálovito kotúľa do stredového otvoru, kde sa nakoniec prepadne do otvoru a skončí v zbernom vedre pod lievikom. Telieska je možné spúšťať sprava doľava, opačne, i súčasne v oboch smeroch.

Chaotické kyvadlo – Uchopte a pootočte stredové iniciačné plastové koliesko čím rozhýbete kyvadlo. Toto sa potom zotrvačnosťou, aj vďaka ďalším integrovaným pohyblivým prvkom, pohybuje v rôznych nepredvídateľných sekvenciách až do času utlmenia.

OBLASŤ: Matematika a základné fyzikálne javy

PRIEMYSELNÉ VYUŽITIE: Teória chaosu a pravdepodobnosti sú dôležitým smerom výskumu v oblasti matematiky a majú dopad aj na kvantovú fyziku.

MOŽNOSŤ ŠTÚDIA: