Khối Đá Nặng Hàng Tấn Nhưng Lại Tự Xoay Nhẹ Nhàng Trên Mặt Nước

Nguyên lý ổ trượt thủy tĩnh (hydrostatic bearing) trong đài phun nước quả cầu đá tự xoay (Kugel fountain).

Hiện tượng quả cầu đá nặng hàng tấn có thể tự xoay tròn mượt mà trên mặt nước dựa trên nguyên lý ổ trượt thủy tĩnh: nước được máy bơm đẩy qua lỗ cấp ở tâm đáy của đế đá, và do nước gần như không chịu nén, áp lực nước được dàn đều khắp khoảng hở giữa mặt lõm của đế và mặt lồi của quả cầu, tạo ra lực nâng thủy tĩnh đủ mạnh để thắng trọng lực của khối đá.

Để hiện tượng này xảy ra, khe hở giữa quả cầu và đế đá phải cực kỳ nhỏ (chỉ vài micromet đến vài phần mười milimet), đòi hỏi quả cầu phải đạt độ tròn gần như tuyệt đối và đế đá phải khớp hoàn hảo với bề mặt cầu - nếu có gờ hoặc méo, nước sẽ thoát nhanh tại điểm hở và quả cầu sẽ cọ sát trực tiếp vào đế. Khi được nâng bổng, quả cầu hoàn toàn trượt trên một màng nước mỏng bôi trơn thay vì tiếp xúc đá với đá, khiến ma sát giảm xuống gần như bằng không - đây là lý do chỉ cần một lực đẩy rất nhẹ cũng đủ tạo mô-men xoắn làm cả khối đá khổng lồ quay đều đặn, liên tục.

"Monkeys Spinning Monkeys" Kevin MacLeod (incompetech.com)
Licensed under Creative Commons: By Attribution 4.0 License
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/