Kišobran, ljuljačka i rezonancija

Rezonancija
Djeca nekako intuitivno nauče uživati u njihanju bez posebnih objašnjenja fizike kojom opisujemo takvo gibanje. Ipak u učionici možemo ljuljačku uzeti za primjer rezonancije. Obično se ona uzima za primjer prisilnog titranja nekim vanjskim djelovanjem periodične sile. No djeca to postižu sama. U početku je malo nespretno, gravitacija vuče prema dolje, noge se vrpolje u zraku, gornji dio tijela se ljulja naprijed-natrag. Ali onda odjednom stvari krenu, sa svakim naprijed i nazad ide sve više i lakše. Kosa počinje vijoriti, stopala lete uvis i onda je to, onaj kratki trenutak bestežinskog stanja. Ljuljačka se nakratko zaustavi na najvišoj točki, trnci u trbuhu, hormoni sreće preplave cijelo tijelo... i klik, savršena zabava je tu.

Ljuljačka stalno izmjenjuje količinu gibanja s ovjesištem, jer inače ne bi mogla mijenjati smjer gibanja. To radi preko horizontalnih komponenti sila napetosti niti. Kada je ljuljačka otklonjena u desno, sila napetosti užeta u ovjesištu usmjerena je prema sjedalu, a njena horizontalna komponenta također je usmjerena na desno. Slično vrijedi za silu napetosti užeta koja djeluje na sjedalo. Ona je usmjerena prema ovjesištu, a njezina horizontalna komponenta usmjerena je na lijevo. Horizontalne komponente sila napetosti niti su horizontalne komponente sile i protusile i one su te koje omogućuju izmjenu količine gibanja između ljuljačke i okoline. Dodavanje zamaha je najlakše kod velikog otklona ljuljačke, jer su tada horizontalne komponente sila napetosti velike. Odmah vidimo i razlog zbog kojeg je teško zanjihati se na ljuljačci. U ravnotežnom položaju su komponente, koje nam to omogućuju, previše male.

Zbog te izmjene količine gibanja s ovjesištem, horizontalne komponente sila napetosti niti su velike. Odmah vidimo i razlog zbog kojeg se ljuljačke izrađuju sa koso raširenim nosivim stupovima koji sprječavaju prevrtanje.

Djeca se ljuljaju iz zabave i jer im je to užitak. Ni odrasli ne bi trebali odustati od ljuljanja. Trebamo se ljuljati jer nas to čini opuštenima, sretnima, pa i boljima. Pokreti ljuljanja potiču vestibularni sustav, a time i motorički razvoj. Vestibularni sustav se nalazi u unutarnjem uhu i sadrži receptore koji osjećaju kretanje, ubrzanje i usporavanje, rotaciju i vibracije.
Nedavna istraživanja pokazuju da ovaj sustav ne samo da kontrolira našu ravnotežu, već igra i važnu ulogu u koordinaciji drugih osjetilnih podražaja, poput vida. Živčani putevi povezani s vestibularnim organom već su funkcionalni kod nerođenog djeteta kada ono bude oko 20 tjedana u maternici. Očigledno od tog trenutka taj sustav treba stalne podražaje kako bi se mogao razvijati.
Svi to instinktivno znamo. Zato ljuljamo uplakane bebe, zato svaka majka i svaki otac još desetljećima kasnije mogu čuti hihot svoje djece koja se ljuljaju. Sve to ima svrhu: jer uzdizanja i spuštanja, ubrzanja i kočenja, dovode sustav ravnoteže u nemir i treniraju ga za njegove vitalne zadatke koordinacije. Ne treba vam ni roller coaster ni bungee jump, potrebno vam je samo stablo, dva konopa i daska. Najbolja od svih igračaka je spremna, zona za opuštanje, vrtuljak uma.