-Γρηγόρη, σκέφτομαι να κάνω πειράματα ταλαντώσεων. Πήρα τέσσερα μέτρα λάστιχο απ΄ τον Πορφύρη.
-Γιατί; Δεν έχεις ελατήρια;
-Έχω. Αλλά, να τι σκέφτηκα: θα συνδέσω μια μάζα στο μέσο του λάστιχου και θα μελετήσω και τις διαμήκεις, αλλά και τις εγκάρσιες ταλαντώσεις.
-Καλή ιδέα. Σίγουρα θα έχουν διαφορετική συχνότητα. Αλλά… θα συναντήσεις προβλήματα. Στις εγκάρσιες ταλαντώσεις θα κάνεις καλή δουλειά, όμως στις διαμήκεις θα έχεις μεγάλη απόσβεση. Δε θα βγούν πολλές ταλαντώσεις.
-Έλα μωρέ…Αφού το ίδιο υλικό θα κάνει ταλαντώσεις και στις μεν και στις δε.
Χαμογέλασε και είπε απλώς «καλά».
Το λάστιχο ήταν καλής ποιότητας, Ιταλικό. Αγόρασα 4 μέτρα προς 4 Ευρώ. Άνοιξα το ΕΚΦΕ, και άρχιζα να ετοιμάζω το πείραμα. Έκοψα δυο ίσα κομμάτια, και στις άκρες τα διαμόρφωσα σε θηλιές. Ένωσα την μια θηλιά κάθε λάστιχου στο στόπερ του αεροδιαδρόμου και την άλλη στο δρομέα. Όταν έγιναν όλες οι συνδέσεις, τα λάστιχα ήταν καλά τεντωμένα.
Έβαλα μπροστά την αντλία. Έβαλα στη μια άκρη του δρομέα το δάκτυλό μου και τον έσπρωξα ελαφρά. Είχα την αίσθηση ότι έπλεε στον αέρα. Τον έσπρωξα ακόμα λίγο και τον απελευθέρωσα για να ξεκινήσει τις ταλαντώσεις. Πλήρης αποτυχία! Οι ταλαντώσεις έσβησαν σε κλάσμα του δευτερολέπτου. Γρηγόρη Γρηγόρη… Τράβηξα με ακόμα μεγαλύτερη δύναμη το δρομέα και τον απελευθέρωσα. Δεν είδα βελτίωση. Αύξησα την ισχύ της αντλίας και επανέλαβα. Πάλι τίποτα. Άλλαξα τον τρόπο δεσίματος του λάστιχου: σήκωσα ελαφρώς τις θηλιές στα στόπερς. Ουδέν νεώτερον. Απελπισία.
Ο δρομέας δεν μπορεί να ξύνει τον αεροδιάδρομο. Θα ακουγόταν ο ήχος του ξυσίματος. Άρα; μάλλον τα λάστιχα έχουν μεγάλη απόσβεση. Όπως είπε κι ο Γρηγόρης. Λοιπόν, ο Γρηγόρης είπε να τα βάλω κάθετα στο διάδρομο, ώστε να κάνω εγκάρσιες ταλαντώσεις. Αλλά τι θα αλλάξει; Πάλι το ίδιο λάστιχο θα ταλαντώνει. Αλλά, ας το δοκιμάσω κι έτσι. Θα με ρωτήσει άλλωστε αν το δοκίμασα. Τι να του πω;
Πιάνω δυο ορθοστάτες, βάζω τον ένα από την αριστερή πλευρά, τον άλλο από τη δεξιά πλευρά του διαδρόμου, προσθέτω τους κατάλληλους συνδέσμους και τις κατάλληλες ράβδους, άλλες από αλουμίνιο, άλλες από νικέλιο δημιουργώντας έτσι μια γερή υποδομή για την τοποθέτηση του λάστιχου. Τεντώνω το ένα λάστιχο με τις θηλιές και τις περνάω από τις δυο ράβδους που είναι κάθετες στο λάστιχο και το κρατάνε τεντωμένο. Η μέση του λάστιχου είναι πάνω από τον αεροδιάδρομο και τη δένω στον δρομέα με κατάλληλο δεματικό. Και όλα είναι έτοιμα για να ξεκινήσει το πείραμα. Βάζω μπροστά την αντλία, τραβάω το δρομέα, αλλά, αντί να επιπλέει στον αεροδιάδρομο, ακουμπάει στο αλουμίνιο. Φυσικά δεν είδα ταλάντωση. Αλλά λέω: αν ρυθμίσω κατάλληλα την αριστερή και τη δεξιά πλευρά του λάστιχου, ώστε ο δρομέας να τραβιέται το ίδιο αριστερά και δεξιά, τότε δε θα πιέζεται στον διάδρομο. Με λίγη ρύθμιση τα κατάφερα. Τα δυο μισά του λάστιχου τραβούσαν εξίσου το δρομέα, οι δυνάμεις αλληλοεξουδετερόνονταν και ο δρομέας δεν πίεζε το αλουμίνιο. Δεν υπήρχαν τριβές. Είχε μάλιστα αρχίσει να κάνει μικρές ταλαντώσεις από μόνος του. Τι έγινε άραγε η απόσβεση του λάστιχου; σκέφτηκα. Δίνω μια στιγμιαία ώθηση στο δρομέα, και το πλάτος των ταλαντώσεων μεγάλωσε. Ωραία δουλειά, είπα. Δίκιο είχε ο Γρηγόρης. Στις εγκάρσιες ταλαντώσεις φαίνεται πως η απόσβεση είναι σχεδόν αμελητέα.
Το πείραμα το έκανα με φωτοπύλη και είχε μεγάλη επιτυχία. Πήρα τον Γρηγόρη για να τον ευχαριστήσω για τη συμβουλή του, αλλά δεν άντεξα στον πειρασμό να τον ρωτήσω πως γίνεται και το λάστιχο έχει τόσο μεγάλη απόσβεση στις διαμήκεις ταλαντώσεις και τόσο μικρή στις εγκάρσιες. Πάμε για καφέ στο Διεθνές, μου λέει. Που να στα εξηγώ από το τηλέφωνο.
Το Διεθνές είναι self-service. Παραγγείλαμε τους καφέδες μας από την κοπέλα στο ταμείο, μας τους έφτιαξε, πληρώσαμε και κάτσαμε σε ένα άδειο τραπέζι. Λοιπόν, λέει ο Γρηγόρης, τα λάστιχα έχουν μεγάλη απόσβεση. Με το τράβηγμα τα μόρια τεντώνονται και με την επαναφορά μικραίνουν. Αυτές οι διαδικασίες δαπανούν ενέργεια. Αλλά, αν το λάστιχο είναι τεντωμένο και συ το τραβάς κάθετα στο μήκος του, δηλαδή εγκάρσια, τα πράγματα είναι διαφορετικά.
Τι αλλάζει σ΄ αυτή την περίπτωση; ρώτησα.
Να…Τραβώντας ελαφρά το λάστιχο από το μέσον του, αποκτά μια μικρή παραμόρφωση. Το λάστιχο δεν επιμηκύνεται και η τάση του παραμένει όσο και πριν το τράβηγμα. Επομένως, οι δυνάμεις F αριστερά και δεξιά από το σημείο του τραβήγματος, που είναι ίσες με την τάση, αποκτούν μια γωνία λίγο διαφορετική από τις 180 ο, ας πούμε 178ο. Έτσι αποκτούν μια συνισταμένη με φορά αντίθετη από την μετατόπιση του σημείου από το σημείο ισορροπίας. Για μικρά τραβήγματα, το μέτρο αυτής της δύναμης είναι ανάλογο της μετατόπισης. Αυτή είναι η δύναμη επαναφοράς.
Μα… Ακόμα κι αν τραβάς το λάστιχο εγκάρσια, δημιουργείται μια επιμήκυνση, αντέτεινα.
Ναι, αλλά είναι πολύ μικρή, απάντησε. Ας πούμε ότι τραβάς το λάστιχο εγκάρσια κατά 1 εκ. Η επιμήκυνση που θα αποκτήσει θα είναι πολύ μικρότερη από 1 εκ. Να το πω αλλιώς: όταν τραβάς το λάστιχο κατά μήκος του, το έργο που κάνεις είναι έργο επιμήκυνσης. Όταν το τραβάς εγκάρσια, μόνο ένα μικρό μέρος του έργου που κάνεις είναι έργο επιμήκυνσης. Το έργο που κάνεις είναι κυρίως έργο παραμόρφωσης. Τώρα είναι εύκολο να καταλάβεις γιατί η απώλεια ενέργειας είναι πολύ μικρότερη όταν το λάστιχο ταλαντώνει εγκάρσια. Η απώλεια ενέργειας οφείλεται κυρίως στην ταλάντωση του μήκους και αυτή είναι πολύ μικρή όταν το λάστιχο ταλαντώνει εγκάρσια. Η απώλεια ενέργειας στην εγκάρσια ταλάντωση οφείλεται κυρίως στην μεταβολή της γωνίας των δυο τμημάτων του λάστιχου αριστερά και δεξιά της μάζας. Αυτή η μεταβολή της γωνίας δεν απορροφά τόση ενέργεια όσο η μεταβολή του μήκους.
Επιστρέφοντας σπίτι σκεφτόμουν ότι, μπορεί μεν να απέτυχα να κάνω διαμήκεις ταλαντώσεις με ένα λάστιχο στον αεροδιάδρομο, αλλά, αυτή η αποτυχία, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι επικοινώνησα το πρόβλημα με τον κατάλληλο άνθρωπο, με βοήθησε να κατανοήσω καλύτερα τη φύση της ελαστικότητας.