Hyviä uutisia nuorille ilmastolakkolaisille!

(Jatkoa viime kommentista.)

Joku nyt varmaankin kuvittelee, että jouset ottavat sen energiansa jo kiihtymisvaiheessa, niin ettei pyörä edes kiihdy samaan nopeuteen kuin vastaavanlainen pyörä ilman jousia.

Se ei ole edes mahdollista yksinkertaisesti siksi, että keskipakovoima nousee nopeuden neliöön, eli nopeuden kaksinkertaistuessa voima nelinkertaistuu, kolminkertaistuessa yhdeksänkertaistuu jne. Sittenhän ei mitään pyörää saisi koskaan pyörimään, koska jokainen metallipyöräkin on periaatteessa jousi (joskin hyvin, hyvin jäykkä jousi), joten pyörän kiihdyttäminen vaatisi enemmän energiaa, kuin sen kiihdyttäminen vaatii (vähän hassusti sanottu, mutta en nyt muutakaan keksi).

Toinen esimerkki:

Ajatelkaa, miten jojo toimii. Vauhtipyörän keskitappiin on kiedottu naru, joka aukikiertyessään päästää vauhtipyörää (siis jojon pyörivää osaa) alaspäin ja tämä korkeusero muuttuu pyörän liike-energiaksi.

Ajatelkaa sitten (pysähdyksissä olevaa) kellon heiluria, jonka alapäässä olevaan pyöreään punnukseen on asennettu vauhtipyörä, jolle annetaan vauhtia esimerkiksi sähkömoottorilla.

Näissä kahdessa tapauksessa on eräs merkittävä ero:

Kun heilurivarressa oleva moottori kiskaisee vauhtipyörän liikkeelle, esim. myötäpäivään, niin moottorin kiinnitysruuvit aiheuttavat vastavoiman heilurivarteen, joka heilauttaa vartta vastapäivään, mutta koska varsi on yläpäästään nivelessä kiinni, niin varsi heilahtaa oikealle. On tietenkin huomioitava, että myös moottori pitää kiinnittää itse heiluriin. Huom. ei siis pyöritetä vauhtipyörää akselin välityksellä käyttäen ulkoista moottoria, sillä silloin heilahtaa vain moottoria pitelevä käsi, ei heiluri.

Jojon tapauksessa taas vauhtipyörään saadaan vauhtia ilman, että pyörivä massa heilauttaa narua kumpaankaan suuntaan, eikä se olisi edes teoriassa mahdollista, koska eihän taipuisalla narulla voi saada aikaan sivuttaisvoimia. Ei vaikka narua samalla nykäistäisiin ylöspäin, sillä se vain saisi jojon pyörimään nopeammin. Ja sitäpaitsi jos se sähkömoottorilla varustettu vauhtipyörä roikkuisi narun päässä, niin sekään ei heilauttaisi narua sivuun, vaan lähtisi kiipeämään ylöspäin narun kiertyessä moottorin ympärille.

Asia ei muutu, vaikka jojon ja narun tilalle vaihdetaan hammaspyörällä varustettu vauhtipyörä, jonka annetaan rullata yläpäästään nivelöityä, jäykkää hammastankoa pitkin alaspäin samalla periaatteella. Painovoima vetää pyörää maata kohti ja hammastanko saa aikaan vastavoiman joka jarruttaa pyörän vajoamista muuttaen sen pyörimisliikkeeksi. Vain tämä vastavoima vaikuttaa tankoon, ja koska se vaikuttaa vain ylös-alas-linjalla eikä heilauta tankoa sivulle. Näinollen tanko ei voi mitenkään "tietää" alkoiko pyörä edes pyöriä ja jos niin kumpaan suuntaan.

Ero on siis siinä, että jotta heilurivarsi saadaan heilahtamaan, on moottorin oltava varressa vähintään kahdella ruuvilla kiinnitettynä (muuten se vain pyörisi yhden ruuvinsa ympäri); ylempi ruuvi vääntää vartta vasemmalle ja alempi oikealle, tai jos ruuvit ovat oikealla ja vasemmalla, niin oikea ylös- ja vasen alaspäin. Jojo (tai vauhtipyörä) taas kohdistaa naruun (tai hammastankoon) voimaa vain suoraan alaspäin.

Tästä seuraa, että kun kyseinen hammastanko laitetaan pyörimään vaakatasossa niin, että keskipakovoima linkoaa pyörää tankoa pitkin ulommas, niin tangon pyöriminen hidastuu vain siksi, että massaa siirtyy sisäkehältä ulommas, riippumatta siitä, pyöriikö pyörä samaan vai eri suuntaan kuin hammastanko. Jos samaan suuntaan, niin energiaa tulee luoduksi tyhjästä, jos taas eri suuntaan, niin jossain vaiheessa pyörä pysähtyy kokonaan, jolloin energiaa on tullut hävitetyksi.

Eli jos hammastangossa on mekanismi, joka yllättäen nappaa vauhtipyörän kiinni, niin jos pyörä oli pyörimässä samaan suuntaan kuin tanko, saa tanko tyhjästä lisää vauhtia, jos taas vastakkaiseen suuntaan, niin tanko pysähtyy.

Energiaa siis voidaan sekä hävittää että luoda tyhjästä, Quod Erat Demonstrandum.

LOPPU