i
i
“1467-Pahor-1” — 2010/8/23 — 11:06 — page 1 — #1 i
i
i
i
i
i
List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje
ISSN 0351-6652
Letnik 29 (2001/2002)
Številka 1
Strani 34–37
Jože Pahor:
VARNOSTNA ŽLICA
Ključne besede: zanimivosti, razvedrilo, fizika, zgradba snovi, tempe-
raturno raztezanje, bimetali.
Elektronska verzija: http://www.presek.si/29/1467-Pahor-zlica.pdf
c© 2001 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije
c© 2010 DMFA – založništvo
Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali
posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo-
ljeno.
Zanimivosti - Razvedrilo I
VARNOSTNA ŽLICA
"Izvoli," je rekla Urša in post avila na mizo pred Bine ta krožnik z vročo
juho. Bil je ponedeljek in Bine je bil poglobljen v poročila o ned eljskih
nogometnih tekmah. Na slepo je zat ipal žlico in zaj el juho, medtem ko
je bral časopis . Trenutek nato je izpljunil juho in zarjul: "Saj je vr ela!"
Kriva je bila seveda žena in ne nogomet.
Naslednja dva dni je Bine gojil molk in si zdravil oparjena usta . Ker
pa se je Bine pisal Umnik, je zraven razmišlj al , kako bi se v bodoče izognil
takim in podobnim nezgodam.
V žlico bi lahko vd elal termometer. Ta bi bil električen. Dajal bi
električno napetost, ki bi bila kar sorazmerna temperaturi. Če pomočiš
žlico v juho, lahko iz napetosti ugotoviš , ali je juha primerno hladna.
Vzemimo, da je juha pri tridesetih stopinjah Celzija nenevarna. Morda bi
takrat električni termometer dajal napetost 2 volta. Potem bi potreboval
pametno električno vezje, ki bi ugotavljalo , ali napetost ni presegla dveh
voltov. Če je napetost presežena, pozvoni zvonec in Bine juhe ne vlije
v usta. .. Za napajanje električnega vezja bi najbrž zadoščala 9 voltna
baterija.
Kaj pa, če je športna stran posebno zanimiva? Tedaj bi lahko zvonec
preslišal in nesreča bi bil a spet tu. Sama meritev zato ne bo dovolj.
Potreboval bi avtomatiko, ki bi nevarnost odpravila. Nevarno juho bi bilo
treba odliti. Recimo, da je napetost za zvonec že pridobil. Morda bi to
napetost napeljal raje na dve elektrodi , nameščeni na podlakti roke , ki
drži žlico? Pri prevroči juhi bi ta napetost stresla roko z žlico in juha bi
se razlila . Toda, ali bi napetost 9 voltov zadoščala? Bine se je bal , da bi
bila premajhna. Nikoli ga še ni streslo, ko je menjaval baterije v svojem
prenosnem radiu. Nato se je spomnil , da je nekoč obliznil hkrati oba pola
štiri in pol voltne baterije in ga je pri t em jezik zaskelel. Naj si torej
napelje elektriko na jezik? Če bi ga streslo v jezik, najbrž to ne bi vlivalo
na juho v žlici . Sploh pa ne bo nič na boljšem, če mu jezik namesto juhe
opeče elektrika. Očitno je z idejo zašel v slepo ulico.
Morda pa bi pomagala žlica , katere ročaj bi se ukrivil, kadar bi
jo pomočil v prevročo juho? Če bi se žlica postavila poševno ali celo
navpično, bi juhe z njo sploh ne mogel zajeti. Kako torej do pametnega
ročaja? Manometri, ki jih privijemo na jeklenke, da bi merili tl ak v njih,
imajo ukrivljene ploščate cevi, ki se tem bolj razpro, čim večji je tlak v
njih.
I Zanimivosti - Razvedrilo
Po < P I
Slika l a . Votla klj uka, narejena iz ploščate cevi , se razpira, ko v njej raste tlak.
Slika lb. Plin je zaprt v ploščatem tankem obroču , ki pa se ne stika. Obroč je n arisan
pretirano širo k. Na levi sliki je zu na nj i tlak enak notranjemu tlaku. Sile, ki delujejo
na enake p losk ve z zu na nje strani in z notranje strani so izenačene . Ko smo cev
segreli , je tlak v njej zras el, kar ponazarjajo daljše puščice n a notranji st ran i. K er
je zunanja stena daljša od notranje pritiska n anjo več puščic kot na notranjo. V
narisanem primeru trideset puščic obroč razpira , le dvajset pa ga st iska . Zato se bosta
prosta konca raz m a kn ila.
Morda bi žlico opremili s ploščatim votlim ukrivljenim ročajem? V
votlini bi bil zaprt zrak. Ko bi se v vr elo juho pomočena žlica segrela, bi
se segrel tudi ročaj in zrak v nj em. Tlak v ročaju bi narasel in ukrivljeni
ročaj razprl.
Bine si je narisal zamišljeno žlico, vendar je imel pomisleke. Tlaki
nekaj deset ali celo sto barov povzročijo razmeroma majhne premike, ki
jih pri merilnih napravah prek prestave pr ene semo na merilno iglo , da jih
lahko odčitamo. Da bi povečali začetni zračni tlak z bara na dva bara,
bi morali ročaj segreti na približno 300 Celzij evih stopinj. Zato bo poves
žlice celo pri sto stopinjah neopazen. Tudi s to idejo ne bo nič!
Slika 3. P atent št . BI1 3NE .
Zanimivosti - Razvedrilo I
Slika 2. Žlica z votl im ploščatim ročajem .
Tole pa bi ut egnilo biti pravo! Bimetal. Bimet al sest avljata dva
kovinska t raka, ki sta z eno ploskvijo t rdno spojena . Vsak od njiju se
raztegne po svoje, ko ga segrevamo. Dokler st a t raka ločena , razlike skoraj
ne opaz imo. Če pa ju še hladn a t rdno povežemo, se razmere spremene.
Vsak od njiju t rmasto vztraja pri svojem raztezanju. Posledica raztezanja
je, da se spojena t ra ka usloči ta. Le tako je namreč mogoče , da vsak od
nj iju uveljavi svojo dolžino. Na en konec takega traku bo post avil ročaj ,
ki to ploto slabo prevaj a, da se ne bi opekel, na drugi konec pa žlico.
Izum je Binet a tako razveselil, da je pozabil na zam ero in sklenil mir
z Urša . Po t reboval je nekoga , ki mu bo pr iznal domis elnost . Vend ar mu
je ženino občudovanje zadoščala le prvi dan . Drugi dan se je odpravil na
patentni urad . Potrkal je na vrata z napisom : Dr. Nula - uradne ure