2. Do zlého počasia vzorové riešenie

Na začiatok treba priznať jednu vec, a to, že síce bolo v zadaní napísané, že voda prská rovno hore, Krtkovi na chrbát, ale pravdou samozrejme je, že voda prská (takmer) na všetky strany. Poďme sa teraz spolu pozrieť, že prečo sa niečo takéto deje.

Najprv povedzme, že prečo vlastne z kolesa fŕka voda, a že prečo proste všetka neostane na zemi. Koleso, ako sa odvaľuje po zemi sa namáča do vody, a nejaká voda na ňom ostáva. Keďže na bežnom kolese je nejaký dezén, ktorý je hrboľatý, tak v ňom sa nejaká voda zachytí. Druhý dôvod je, že guma z ktorej plášť je, nie je dokonale hladká, tak nejaká voda ostáva na plášti. (Jednoducho pneumatika nemá nezmáčavý povrch.) Odborne, ide o to, že voda sa snaží minimalizovať svoju energiu. A povrchové napätie (a teda povrchová energia) vody, pneumatiky a vzduchu je najmenšie práve vtedy, keď je voda prilepená na kolese.

Prečo by ale malo niečo od kolesa odfrkávať? Naše koleso sa točí nejakou uhlovou rýchlosťou, a rovnakou uhlovou rýchlosťou sa točí aj voda, ktorá na plášti ostane. Na vodu, rovnako ako na celé koleso pôsobí nejaká odstredivá sila, ktorá tú vodu ťahá od stredu kolesa, čo spôsobuje že voda odfŕkava z kolesa.

Ak ste niekedy videli motorku, alebo bicykel ísť po vode, tak ste si mohli všimnúť, že voda sa oddeľuje od kolesa najmä v strede behúňa, v mieste najviac vzdialenom od stredu kolesa. Prečo sa to ale deje? Keďže voda má nejaké povrchové napätie, tak to, čo urobí, keď na ňu začne pôsobiť odstredivá sila nie je, že by odfrkla ako kvapka preč, ale že začne odtekať smerom od stredu kolesa, čo sa na oblých bicyklových a motorkových pneumatikách dá veľmi dobre, keďže môže odtekať do najvzdialenejšieho bodu behúňa. Z tohoto miesta už nemá kam ďalej odtiecť, a teda keď sa jej tam nahromadí dosť na to, aby utvorila kvapku, tak odtiaľ odfrkne.

Ako ďalší dôvod, prečo voda z kolesa odfrkne by sa asi dalo uviesť to, že v momente ako sa voda dostane na koleso tak je pri zemi, a má rýchlosť voči zemi a aj voči vzduchu (ak nepredpokladáme nejaký vietor) nulovú. Postupne ako sa točí po obvode kolesa, tak získava voči vzduchu nejakú rýchlosť, a teda ju môže vzduch z povrchu kolesa sfúknuť. Nedá sa ale úplne jednoducho povedať, že ako veľký vplyv bude mať tento fakt na odfukovanie kvapiek z plášťa, lebo vrstva vzduchu tesne pri plášti bude pri relatívne hrubom bicyklovom dezéne dosť turbulentná.

Ako ste viacerí správne napísali, ak by Krtko išiel pomalšie, tak by voda odfrkávala smerom dozadu, lebo by takmer všetka mala čas odtiecť na kraj kolesa, odkiaľ by odfrkla.

Na záver ešte spomenieme jednu vec, ktorá môže spôsobiť to, že Krtko vidí, že voda odfrkáva smerom k nemu. Totiž, ak by voda odfrkávala všetkými smermi, tak by Krtko aj tak vnímal, že voda fŕka najmä smerom k nemu, lebo tie kvapky, ktoré sa hýbu priamo k nemu sa z jeho pohľadu nehýbu, len sa zväčšujú, a teda je ich vidieť oveľa lepšie, ako tie, ktoré sa hýbu kolmo.