Stel de seconde wijzer van de Big Ben is een kilometer lang. Hoevel g-krachten staan er dan op het puntje van die wijzer?

Die g-kracht hangt natuurlijk wel af van hoe dik de wijzer is. Maar die kracht kan wel degelijk zo groot zijn dat het uurwerk stil blijft staan.
Dat gebeurt ook al met een elektrisch wijzerklokje als de batterij bijna leeg is. De secondenwijzer wil dan nog wel naar beneden, maar niet meer omhoog.
Een berekening is vrij eenvoudig.
De totale massa van de wijzer "valt" naar beneden. De kracht is dus massa maal g.

Dat is afhankelijk van de diameter van de centrum as van het voortschrijdende seconde wijzer in relatie tot de richting van het de wijzer op het naroterende dalende of stijgende a- deel. Het as deel van het wijzerwerk achter de wijzerplaat zal dus een indicatie moeten geven over de diameter Van het achtdagenrad en de tandrad verhouding naar het echappement wat zich aan de achterkant van het uurwerk bevindt. Wil je dit berekenen zul je dus de materiaal-constante moeten weten en het soortelijk gewicht van het materiaal waar de secondewijzer van gemaakt is. Als je dit aangeeft kan ik hier beter op ingaan.Er is dus geen vaste berekening te geven voor deze kilometer lange wijzer omdat hij op het laagste punt gekomen het volledige uurwerk in elkaar zou draaien.

nou de G-kracht is afhankelijk van de snelheid. en die is niet zo groot. als de wijzer 1 km lang is, is de diameter van de klok (van de 12 tot de 6) 2 km. de omtrek is dan 3,14 x 2 = 6,28 km en daar doet hij 1 uur over.
6,28 km/uur is niet zo snel. als je flink doorloopt kan je dat makkelijk halen. dus de G-kracht is erg klein.

We zullen eerst een secondewijzer op de Big Ben moeten monteren, want die heeft nu geen secondewijzer...

Afgezien van deze kleinigheid:

De G-kracht die jij zoekt, heet in de natuurkunde de middelpuntzoekende versnelling. Deze is gelijk aan

    4·pi²·r / T²

In deze formule is r de straal (lengte) van de secondewijzer; dat is dus 1 km. T is de tijd die de secondewijzer nodig heeft om één rondje te maken; dat is dus 60 s.

De middelpuntzoekende versnelling is dus

    4·pi²·1000 / 60²

en dat is afgerond 11 m/s².

Nu is de zwaartekrachtsversnelling afgerond 10 m/s². Dat betekent dat de G-kracht die op het puntje van de wijzer staat, ongeveer 1,1 G is.
 

Toegevoegd na 4 minuten:
 
Die 1,1 G is de G-kracht die enkel op grond van de cirkelbeweging ontstaat. Hier komt natuurlijk de 1,0 G van de zwaartekracht nog bij.

Als jij in een zweefmolenzitje aan het uiteinde van die secondewijzer zou hangen, zou je dus aan de onderkant (de secondewijzer wijst naar de 6 van de klok) een totale G-kracht van 2,1 G voelen, naar beneden gericht. Aan de bovenkant (de secondewijzer wijst naar de 12 van de klok) zou je een totale G-kracht van 0,1 G voelen, naar boven gericht.

Dat betekent dat je ook een emmer water aan een touwtje aan de secondewijzer kunt hangen. De emmer water wordt continu naar buiten geslingerd: onderaan met 2,1 G, bovenaan met 0,1 G. Het water zou dus gewoon in de emmer blijven zitten.

Vanzelfsprekend gaat deze hele berekening ervan uit dat de secondewijzer met constante snelheid beweegt. Als de secondewijzer tik-tik-tik doet, dus alle 60 seconden van de minuut apart aanwijst en telkens even stil blijft staan, wordt het een heel ander verhaal.