A kertkapu

Kérjük alaposan becsukni! Akár többször is!

bagolymondjaezkertkapuÚgy tartja a fáma, hogy Thomas Alva Edison házának kapuja feltűnően nehezen járt. Mondták is a nagy feltalálónak, hogy ha már nagy feltaláló, feltalálhatna magának egy könnyebben használható kertkaput is.

Edison nem értette a panaszt.

Szerintem semmi baja a kertkapunak. Minden ember, aki kinyitja vagy becsukja, két gallon vizet pumpál fel a ciszternából a tetőn lévő tartályba.

milan_ohio_thomas_edison_birthplace
Edison szülőháza – talán ennek a kapuja járhatott nehezen?

— Később —

Igazából nem hagy nyugodni a gondolat, hogy ez a városi legenda hogyan keringhet itt és mennyi ideje. Ennek a történetnek ugyanis elég komoly ellensége a fizika. Valami olyasmit tanultunk az általános iskolában, hogy az energia nem keletkezik és nem vész el, csak átalakul, és ha valamit mozgatni akarunk, akkor a helyzeti energiájából mozgási energiát kell csinálni, meg hasonlók. Ja, és azt is, hogy a befektetendő munka arányban áll az átalakítandó energiával. Régen volt, nem emlékszem már jól.

bagolymondjaverselAz azonban igencsak valószínű, hogy a két gallon víz feljuttatása a tetőn lévő tartályba legalábbis négy méter magasság leküzdését igényli (mivel a ciszterna feltételezhetően legalábbis talajszinten van, de még valószínűbb, hogy lejjebb, valamint az akkoriban divatos belmagasság és a födémek magassága is számít). Azaz, két gallon vizet négy méterre legalább el kell juttatni, a gravitáció ellenében. Vagyis nem oldalirányban, hogy csak a helyzeti energiával kelljen bajlódni, hanem a rá ható, lefelé irányuló erő energiájával szemben is munkát kell befektetnünk. Meglesz ennek még a böjtje!

Ráadásul két gallon víz elég sok, és elég nagy tömeget képvisel. Azt mondja a Google (márpedig a mértékegységekben eléggé jó szokott lenni), hogy 2 US gallon az 7,57 liter. Amerikai gallonnal számolok, mert eleve azt adja ki a Google, no meg amúgy is amerikai történetről beszélünk… A víz sűrűsége (az un. standard körülmények között 0,997 g/cm³ = 0,997 kg/l) átlagával számolva ez 7,54 kg.

bagolymondjahukkkEgy ajtó kinyitásához a kilincsnek kb. 1 méteres utat kell bejárnia az ajtó elfordításakor – azért éppen 1 métert, hogy könnyebb legyen számolni vele. Ugyanilyen okból tekintsük a víz tömegét is kereken 7,5 kg-nak (igen, kerekíteni így is lehet). Azaz 1 méterre elmozdítani ekkora tömeget nagyjából 75 kN erő szükséges. Ahhoz, hogy a kilincs elmozdításával, azaz a kapu kinyitásával négy méter magasra emeljünk 7,5 kg vizet,  négyszer ennyit, 300 kN erőt kellene kifejteni, annyit, mint egy teli, harminc literes hordó egy méteres, vagyis kb. derékmagasságba emeléséhez. És akkor még nem számoltunk olyan apró, de komoly mértékben befolyásoló tényezőkkel, mint a súrlódás, az alkatrészek torziójából származó veszteség, és a szivattyúnk is ideális rendszer, vízkő, alga és hasonló ravaszságok nélkül. Ezeket valószínűleg csak kis részben kompenzálná a hordó tömege.

Apróság: egy 10 literes vödörnyi vizet fél kézzel megemelni még nem nagy ügy, de már az a határ, amit nem nevez könnyűnek az ember. A 25 literes marmonkannákat viszont három füllel szokás ellátni, hogy ne csak egy kézzel, de két oldalról megfogva ketten is tudják vinni, mert egyedül kimondottan nehéz. Igaz, hogy a testépítők súlyzói között jóval nehezebbek is akadnak, de az erőkifejtés iránya is számít, és a kertkaput általában tolja vagy húzza az ember – az utóbbit ugyan könnyebb, mert testsúlyból rá lehet segíteni, de ritka az olyan kertkapu, amin csak egy irányba közlekedünk.

Edison tehát valószínűleg felszerelne egy egyenáramú szivattyút, mielőtt minden vendége elszokna tőle.

bagolymondjagondterhelt

Thomas Alva Edison By Abraham Archibald Anderson (1847 – 1940) Details of artist on Google Art Project [Public domain], via Wikimedia Commons
Edison szülőháza az Ohio állambeli Milan területén: Chris Light at en.wikipedia [CC BY-SA 3.0 or GFDL], via Wikimedia Commons