Botafumeiro

Botafumeiro je jeden z nejslavnějších a nejznámějších symbolů katedrály v Santiagu de Compostela (Španělsko). Je to obrovská kadidelnice, která je zavěšena na soustavě několika kladek v hlavní kupoli katedrály a je rozhoupávána směrem do bočních lodí. K uvedení kadidelnice do pohybu je potřeba osmi mužů. Její hmotnost je 53 kg, měří 1,50 m a délka závěsu je 20 m. Při svém pohybu se pohybuje opravdu rychle!

21.2 – Botafumeiro v katedrále Santiago de Compostela
Zdroj

Botafumeiro je používáno k liturgickým účelům. Podobně jako kadidelnice v jiných chrámech, i houpající se Botafumeiro naplní kouřem z kadidla celý chrám. Kouř stoupající lodí katedrály symbolizuje vzestup modliteb poutníků k Bohu.

Z fyzikálního pohledu se jedná o obrovské kyvadlo, jehož délka závěsu se může měnit. Zajímavé je jednak rozhoupávání, jednak samotné kývání. Podívejte se na následující video a pokuste se najít odpovědi na otázky.

Kývání

Předpokládejme, že kadidelnice je již rozhoupaná a délka jejího závěsu je stálá. Kývá tedy volně v tíhovém poli Země.

  1. Kdy má Botafumeiro největší rychlost a kdy nejmenší?
  2. Kdy má největší kinetickou a potenciální energii? Nakreslete schéma a popište přeměny energií během volného kývání.
  3. Jeden kmit je nejmenší úsek pohybu, který se pravidelně opakuje. Začneme-li pozorování v bodě obratu, kdy je těleso na okamžik v klidu, pak jeden kmit představuje zhoupnutí do druhého bodu obratu a zase zpět. Perioda \(T\) je doba trvání jednoho kmitu, je to tedy doba, po níž se pohyb začne opakovat. Na základě videa (např. od 1:40) zjistěte, jak velká je perioda \(T\).
  4. Které síly na houpající se kadidelnici působí? Jsou tyto síly v některém okamžiku v rovnováze? Nakreslete schémata.

Rozhoupávání

Na videu je vidět, jak jeden muž kadidelnici nejdříve trochu roztlačí (0:25) a pak ji osm mužů rozhoupává taháním za lano (0:34). Právě tato fáze pohybu nás nyní zajímá.

  1. Popište, ve kterém okamžiku délku závěsu zkracují, a kdy lano naopak povolují. Nakreslete trajektorii kadidelnice během rozhoupávání při pohledu z boku.
  2. Vysvětlete, proč se tím zvětšuje rychlost a maximální výchylka kyvadla.
Tlačítko pro návrat zpět nahoru na stránce (back to top)