Baltimore központjában áll egy kéményre emlékeztető téglatorony. Néhány ablak helyezkedik el ritkásan oldalában, belsejét mindössze egy tetőre vezető lépcső tölti ki. Más nagyvárosokban is látni hasonló - hasáb vagy henger alakú - építményeket, általában Shot tower, lövőtorony nevet viselnek. Mik ezek és mi célt szolgáltak az 1800-as évek eleje óta, mikor épültek?

Phoenix Shot Tower belülről. A gerendán látható kígyózó horony rendeltetése lelassítani a felvonót, ha elszakadna a kötél. Egyszer előfordult és a rajta tartózkodó hat munkás túlélte a zuhanást, bár biztosan felrázta őket az eset

Magyarázat a korabeli tűzfegyverekhez használatos, gömb alakú lövedékekhez kapcsolódik. Ezeket a korabeli háborúk nagy mennyiségben igényelték. Csak a Phoenix Shot Tower évi 100.000 zsák golyót állított elő, de szerte a világban megtalálhatók voltak ezek a lövőtornyok. William Watts 1783-ban szabadalmaztatta a technikát, mellyel nagy tömegben közel tökéletes gömb alakú ólomgolyóbist tudott gyártani. Ebben az évben építette fel Bristolban az első ilyen tornyot.

Dubuque Star Brewery and Shot Tower

Az esőcseppeket szeretjük elnyújtott, ovális alaknak rajzolni, azonban ez csak esési pályájának elején igaz. Amint eléggé sokat haladnak, a felületi feszültség a legkisebb felületű - gömb - alakba  húzza őket. Ugyanez történik az olvadt ólommal is, melyet ha elegendő magasságból pottyantjuk, nemcsak gömbbé formálódik, de meg is szilárdul közben.Ez a magasság 71 méter, melyet elméleti úton számolt ki Watts, majd saját emeletes házában végzett kísérletezéssel tökéletesítette.

A gyártás elején felcipelték az ólmot a torony tetejére, megolvasztották, majd egy szitára öntötték. Az így leválasztott olvadékcseppek a torony aljában lévő hideg vizes tartályba pottyantak, mely teljesen lehűtötte a kész golyókat. Sokáig használták ezt a módszert (egészen 1968-ig), míg végül rendszeresítették a ma ismert, lövedék formájú lövedéket.  

A Clifton Hill Shot Tower teteje

Túlméretezettnek tűnő falvastagságot látunk, ha szemügyre vesszük, azonban a váz nélküli téglaépítmények magassága korlátozott. Csak annyira lehet felhúzni, amíg a legalsó réteg tégla össze nem roppan az épület súlya alatt. A földszinten 1.4 m méter vastag falak fokozatosan vékonyodnak, míg tetején elérik a 30 cm vastagságot. Egymillió tégla kellett építéséhez. Igyekeztek túlbiztosítani őket az erős szél és földrengések hatásai ellen is, így masszív torony épült.

Az ausztráliai Melbourne korábban legmagasabb épülete, a Coop's Shot Tower 1888-ban épült lövedékgyártó célra. Ahelyett, hogy lerombolták volna, 1991-ben egy hatalmas, fekete acélból és üvegből készült kúp épült a torony fölé. Védelmet biztosít számára, illetve helyet ad a város és a torony történetét bemutató múzeumnak. A kiállítást új technológiákkal, például a történelmi toronyban elhelyezett gesztusvezérelt kijelzőkkel folyamatosan frissítik.

A Phoenix Shot Tower sem lett az enyészeté. Korábban egy olajvállalat vásárolta meg az értékes telekért és lerombolni tervezték. A város polgárai közadakozásból összedobták az árát és Baltimore városának adományozták, jelenleg látogatható várostörténeti emlékhely. További lövőtornyokat és bővebb leírást ezen a honlapon találnak.

Frissítés: Az esőcsepp alakjának ügyében érkezett egy teljesen korrekt és hihető ellenvetés. Mivel a blog.hu adminisztrációs felülete nem támogatja a megbocsátást és kegyelmet, ezért az örökre kitiltott kommentelők státusa (jelenlegi ismereteim és kísérleteim szerint) nem vonható vissza. Így Kucsmagomba olvasónk észrevételeit ide másolom. Mivel a másik fél nem tud jelen lenni - csak olvasóként - az esetleges viszontválaszok megjelenésekor, ezért azokat csak ennek megfelelően írjátok.

"Köszönöm a lehetőséget.

Sajnos minden hozzászóló egy dologban téved. Mindenki szabadesésről és súlytalanságról beszél. A blogban írt jelenségnél szó sincs súlytalanságról és szabadesésről. Ha az lenne, igazatok lenne. Csak nem.

"A szabadon eső csepp a súlytalanság állapotában van, alakja közelít a gömbalakhoz."
Ez tökéletesen igaz. Ilyenkor a vízcsepp tökéletes gömbalakú. Akár az űrállomáson, amíg az űrhajós el nem kezdi fogdosni, bökdösni (ezen is kéretik gondolkodni, de mellékszál)

"Ehhez hozzájön azért a közegellenállás, ..."
Itt van a probléma.
Ugyanis ez a közegellenállás nem fér bele a definícióba.

Definíció szerint a súlytalanság (szabadon eső test ilyen) akkor van érvényben, ha a testre csak és kizárólag egyedül a garvitációs erő hat. (nem akadémiai, hanem középiskolai ismeret) Ezt meg kell emészteni, meg kell érteni.
Ha a gravitáción kívül más kölcsönhatás is fellép a mozgás során az definíció szerint nem nevezhető szabadesésnek, tehát súlytalanságnak sem. Ahogy nem is az.
Innentől az érvelésem a következő: levegőben nagy sebességgel eső bármilyen csepp nem súlytalan, tehát nem teljesíti a gömbalak követelményét. Ez a gömbalak egyébként is energia-minimumra való törekvése az anyagnak, ami szabadon esve gömb, de nem szabadon esve nem feltétlenül gömb. Sőt! A sebesség növekedésével hatványozott erő hat rá, ami növeli a deformitását. Értsd, igyekszik minél áramvonalasabb lenni, és a gömb nem az. A cseppalak az. (Kármán Tódor, vagy lásd még autó tervezés, hídépítés)

Összefoglalva: a toronyból leeső ólomcsepp nem szabadon esik. Nem súlytalan, A felületi feszültség gömb alakra való törekvésének elve sérül.

Természetesen különbség van a víz, esőcsepp fizikai tulajdonságai és az ólomcsepp fizikai tulajdonságai között. (viszkozitás, olvadáspont, fajhő) Most egyelőre részletes magyarázat nélkül, az ólom technológiailag inkább gömb, mint a víz, ugyanannyi levegőben zuhanás (nem szabadesés) után.

Végeredményben, ismeretterjesztő műsorban, szódával elmegy. Vidékre kabát alá jól hangzik, hogy gömb alakú az esőcsepp. (de nem)
Tudom, az ilyen ismeretterjesztő TV műsorokban gyakran az is elhangzik, hogy "a súlytalanságban nincs/megszűnik gravitáció". Főleg magyar fordításban. angolul nem egészen ezt jelenti. Az igazság viszont az, hogy a súlytalanság csak akkor jön létre, ha csak és kizárólag a gravitáció van jelen. Az űrhajó a Föld körül például szabadon esik. A levegőben semmi sem esik szabadon. Sorry.

Az általam említett definícióval kapcsolatosan bármelyik fizikust bárki megkérdezhet.

Szeretném megjegyezni, amit furdancsnak is megírtam, a cikket érdeklődéssel olvastam és örültem, hogy újat tanultam belőle ezekről a tornyokról, videókat is megnéztem. Csak pontosítani akartam néhány fogalmat. Azt gondoltam tévesen, hogy nem sértem meg a szerzőt tudálékosságggal, csak utalok a hibára. Tévedtem, el kellett volna elsőre magyaráznom, amit gondolok. Remélem nincs harag. Én sem gondolom magam tévedhetetlennek, de amit most ide írtam az így igaz a fizika szerint.

Az esőcsepp esőcsepp alakú. :)"

 Ha tetszett a bejegyzés, oszd meg ismerőseiddel. Ha nem, akkor is. 
Csatlakozz a Furdancs Facebook-közösségéhez! Nem fogjuk megbánni.
De ha unod a Facebookot, kövess inkább a Twitteren!