Nejtěžší závaží na světěVeritasium

Jablko váží zhruba 1 newton. Světový rekord tahu proudového motoru je 570 000 newtonů a raketa Saturn 5, která vyslala lidi na Měsíc, měla sílu 33 360 000 newtonů. Jak ale můžeme přesně změřit tak velkou sílu? Na to se zeptáme jeho. Ahoj, jmenuji se Rick Seifarth a jsem fyzik v Institutu hmotnosti a síly. - Mám to říkat do kamery? - Jasně. Můžete to říkat, jak chcete.

Rick obsluhuje stroj, který dokáže táhnout silou 4 448 222 newtonů. Proč tak podivné číslo? Protože se to rovná milionu liber síly. V tomhle stroji je dvacet závaží o hmotnosti 50 000 liber. 20 krát 50 tisíc se rovná milion liber. Dohromady je to 4,45 meganewtonů. Jsou na světě ještě větší kalibrovaná závaží? Na to se ptám každého našeho návštěvníka.

Zatím jsem ale o ničem větším neslyšel. Takže se asi můžeme chlubit nejtěžším kalibrovaným závažím na světě. Funguje to takhle. Pod zemí je 20 pečlivě zkalibrovaných závaží. Jejich hmotností se kalibrují čtyři senzory v horní laboratoři. Tohle má kapacitu milion liber, tedy 4,45 MN a tohle má 13,3 MN, síla 3 milionů liber. Je to největší stroj svého typu na Zemi. Je jedinečný.

Jeden z nich se umístí na tlakovou podložku. Pak hydraulický jeřáb začne zvedat zelený rám. Jakmile se přenašeč síly dostane do kontaktu s červeným rámem, začne zvedat závaží uložená pod zemí. Když se postupně zvedá, zavěšuje se čím dál víc závaží na snímač síly. Jelikož tato závaží působí přesně známou silou, může senzor být přesně kalibrován.

Tyto přístroje pak posílají do terénu. Ty senzory pak používají v testovacích konstrukcích. Zážeh! Raketový motor NASA space launch system, který nás vynese na Mars, byl zažehnut. Raketa se zažehne a měří se její síla. Takový to, jak ve filmech říkají, že se dostali na 104 % výkonu. Jak ale ví, že je to 104 %? Protože to někdo změřil. Pokud jde o přesnost, rozhodně to tu neberou na lehkou váhu.

Tohle závaží váží přibližně 50 036,27 liber. - Přibližně? - Jo, přibližně. Zamyslete se nad tím. Každé závaží je těžké jako 10 minivanů - a jeho hmotnost... - ...je určená s přesností na několik amerických nikláků. - Liší se jen o pár nikláků? - Ano. Tahle vysoká přesnost je poměřovaná se samotnou definicí kilogramu za použití K20.

To je hmotnostní standard Spojených států. Dělá se to srovnáváním standardizovaných závaží počínaje K20 s většími nedefinovanými závažími. Postupně se tak dostávají k větším hmotnostem. Třeba tady srovnávají pětikilové závaží s dvěma dvoukilovými a jedním kilovým. V určitém kroku je převedou na libry a dál už pokračují v librách. Z 50 librových závaží na 500 liber a 2 500 liber. Pak pomocí váhy zabudované v podlaze pokračují na 10 000 liber, pak na 20 000 a nakonec na 30 000 liber.

Kombinací těchto závaží pak konečně kalibrují 50 000 librové kusy, které tvoří hlavní závaží. Musíme to tak dělat, protože tu nabízíme vertikální sílu, kterou působí tato závaží zavěšená v gravitačním poli. Nabízíme to s přesností 0,0005 %. Pět dílů v milionu, to znamená, že tento milion liber hmotnosti garantujeme s přesností na 5 liber.

Nejen že závaží musí být přesně kalibrovaná, taky to znamená, že musí počítat s přesným gravitačním zrychlením v této oblasti. To je nižší než standardní zrychlení, proto museli přidat několik liber navíc. Musí se počítat i se vztlakovou silou. Jelikož tato závaží vytěsňují 125 liber vzduchu, muselo být přidáno dalších 125 liber, aby dosáhli požadovaného milionu liber síly. Trochu mě zaráží, že takový stroj je vůbec potřeba. Když jsem přemýšlel o tom, jak boeing měří svoje hodnoty, myslel jsem, že kalibrují zařízení, které funguje do určité hodnoty a pak to dopočítají.

Víte, jak to myslím? Jeden axiom říká: "Jeden přesný pokus má cenu názorů tisíce expertů." To se potvrdilo už mnohokrát, především v rámci fyzikálních testů. Nastupujete na letadlo, které někdo postavil. Budete spokojení s 10% odchylkou jejich měření, nebo radši chcete, aby by to bylo na chlup přesné?

Na tom se asi shodneme. Tik tak, tik tak! Překlad: Zarwan www.videacesky.cz