Jeg snakket med en professor i dag, som sa at da han var student hadde de gjort det berømte puste-på-sitt-eget-seil-eksperimentet. De hadde en vogn, med et seil og en vifte påmontert. Viften blåste på seilet, og han hevdet at dette fikk båten til å gå fremover. Men vent litt, sa vi som stod rundt, luften presser jo seilet fremover, ok, men luften presser også viften bakover, formodentlig like mye, så totalt sett skulle kraften på vognen bli null.
Denne professoren sa imidlertid at dette ikke var tilfelle, fordi han mente seilet ville få luften til å sprette bakover, slik at resultatet ble at vognen sendte luft bakover, og dermed fikk fart fremover. Vi diskuterte litt mer, uten at jeg ble overbevist om hverken det ene eller det andre, og så gikk jeg, etter å ha sagt «Tusen takk, dette problemet vil nok holde meg våken i natt». I en spøkefull tone, naturligvis.
La oss analysere situsjonen:
Matteus og Jørgen sitter i en båt. Matteus kaster en ball til Jørgen, som tar imot. I det Matteus kaster ballen vil ballen få fart i den ene retningen, og på grunn av impulsbevaring vil båten få fart i motsatt retning. Når Jørgen tar imot ballen vil ballen miste all sin bevegelsesmengde, og hvis vi later som om båten beveger seg friksjonsfritt vil båten også miste all sin fart, og stoppe opp.
Vi tenker oss nå at Matteus føler seg i det spøkefulle lunet. Matteus klinker ballen i hodet på Ulf, og ballen spretter tilbake over hodet på Matteus og ut i vannet. Denne gangen vil båten ende opp med netto fart. Akkurat som sist vil båten få fart i motsatt retning av ballen i det ballen kastes, men denne gangen vil ballen få en dobbelt så stor impulsoverføring når den treffer hodet til Ulf, og båten får dermed netto impuls.
Nå har vi imidlertid antatt at Matteus allerede hadde med seg en kanne tennisballer i båten. For å sammenligne med tilfellet med viften må vi imidlertid anta at tennisballene flyter i ro på overflaten av vannet, og at han plukker dem opp underveis. Forskjellen blir at i det han plukker opp en tennisball fra vannet gir han den en bevegelsesmengde, og bremser dermed båten litt. Så lenge båten beveger seg langsomt vil ikke dette være et problem, men etterhvert som farten øker vil han tjene mindre og mindre på hver ball han kaster. Den øvre grensen er nådd når båten beveger seg like fort som han kan kaste.
Det er naturligvis en forenkling å regne med en tennisball i stedet for luft, men jeg tror faktisk konklusjonen må bli at det i alle fall i prinsippet er mulig å få fremdrift ved å blåse på sitt eget seil. Spørsmålet er hvor effektivt seilet greier å snu luftstrømmen.
-Tor Nordam
Comments