Repülő autót csináltak tűzoltók - videó

Mivel szórakozzanak pihenőidejükben a tűzoltók a szertár zárt ajtói mögött? Készíthetnek például repülő autót.

Adam Weiner tudományos-ismeretterjesztő író, az Ezt ne próbáld ki otthon! - A hollywoodi filmek fizikája című könyv szerzője fantasztikus ötlettel állt elő: szereljünk fecskendőket egy személyautóra, és vízsugarakkal emeljük a magasba - vagyis csináljunk repülő autót! Senki ne gondoljon persze hosszú repülésekre, mindössze annyit lehet elérni, hogy az autó valóban felemelkedjen néhány méteres magasságba - olvashatjuk a Popular Science cikkében.

A fecskendők szerelése közben érdemes végiggondolni, milyen fizikai törvényeknek köszönhetően tudjuk a magasba emelni a nehéz járművet. Számoljunk egy 1 tonnás autóval. Nyilvánvaló, hogy a felemeléséhez ennél nagyobb nyomóerőre van szükségünk, szereljünk fel ezért 10 fecskendőt, mindegyikben legyen 200 newtonnál kissé nagyobb a nyomóerő. A sok fecskendőre az autó egyensúlyban tartása miatt is szükségünk van.

A fecskendőkre adott víznyomás hatására az autó kissé imbolyogva felemelkedik, igazolva ezzel Newton harmadik, hatás-ellenhatás törvényét. (Ha egy A test erőhatást gyakorol egy másik, B testre, akkor a B test is ugyanakkora nagyságú, de ellentétes irányú erőt gyakorol az A testre.) Ez a törvény működik a rakétaindításnál is, a lefelé kilövellt üzemanyag hatására emelkedik a rakéta a magasba.

Rakétaüzemanyag persze nincs egy tűzoltóállomáson, van viszont víz és sűrített levegő. A videofelvételen jól látható, hogy a vízsugarak pontosan úgy hatnak, mint a rakétából lefelé kilövellő üzemanyag. A rakétától eltérően persze nem az autóból indulnak a vízsugarak, az autó alaplemeze téríti lefelé az erős vízsugarakat, ekkor már valóban a rakétaelv működik.

Még egy fizikai törvényt felidézhetünk az autó repülésének magyarázatára. Tekintsük az autót és a vízfecskendőket egyetlen rendszernek. A rendszerre nem hat külső erő, mielőtt rákapcsoljuk a vizet, tehát a rendszer impulzusmomentuma nulla. A víz rákapcsolása után is nulla marad a momentum, mert a vízre ható erő és a víz által a fecskendőre és az autóra gyakorolt erőhatás a rendszeren belül van. A nyomás kihajtja a vizet felfelé a fecskendőből, ezért fel kell lépnie egy lefelé mutató momentumnak. Ennek ellensúlyozására emelkedik fel az autó.