Rekwizyty iluzjonisty

Półmrok, nie wiadomo skąd rozlega się orientalna muzyka, na scenie dżentelmen we fraku lub stroju indyjskiego maharadży, a na środku, na stole, leży piękna dziewczyna. Iluzjonista - bo to on występuje tak elegancko przyodziany - nasuwa na dziewczynę pudło i za chwilę okropną piłą przecina ją razem z pudlem na dwa lub więcej kawałków.

Na widowni słychać okrzyki przerażenia, kobiety mdleją, ale nie ma powodów do obawy! Piękna dziewczyna, cała i zdrowa, z uśmiechem pokazuje się publiczności na dowód, że jednak nic się jej nie stało!

Tak mniej więcej wyglądają popisy iluzjonistów, a dociekliwi widzowie zadają sobie pytanie: jak on to zrobił? Jak to wszystko działa? Bo przecież wiadomo, że nie przeciął i nie zeszył błyskawicznie dziewczyny!

Oczywiście, cudów nie ma. Są jednak prawa fizyki, zwłaszcza optyki i różne triki, powstałe niejako na marginesie tych praw. Każdy niemal pokaz iluzjonisty jest wynikiem współdziałania kilku osób, z których część jest niewidoczna dla publiczności, niektóre ?udają" publiczność, by w stosownym momencie, na zaproszenie iluzjonisty, wejść na scenę i udawać widza, który oczywiście o niczym nie wie, nie jest w niczym zorientowany i czeka na coś niebywałego!

Jednym z często pokazywanych numerów jest lewitacja asystentki, a nawet jej unoszenie się znacznie powyżej iluzjonisty, co ?wyklucza" domysły, że to on jakoś ją podnosi. Przyjrzyjmy się więc, jak się to naprawdę robi. Z zastrzeżeniem, że jest to dość stara wersja tego numeru. Postęp techniczny sięga też tej dziedziny, a iluzjoniści bardzo pilnie strzegą sekretów swoich numerów, bo w końcu na tym polega ten zawód!

Rysunek (3) pokazuje dziewczynę ?unoszącą" się w powietrzu. Żeby udowodnić, że dziewczyna rzeczywiście się unosi, iluzjonista przesuwa wzdłuż jej ciała obręcz, którą na końcu w odległości ok. 40 cm od stóp obraca, niby to kończąc przesuwanie.

Trik ten niemal zawsze pokazywany jest na tle fałdzistej kotary, która kryje ?mechaniczne wspomaganie cudów".

Asystentka leży po prostu na wąskiej i raczej nieco za krótkiej desce lub metalowej leżance - stelażu, który jest umocowany do specjalnego, odpowiednio wygiętego pręta, z tzw. gęsią szyją, która pozwala, z jednej strony, utrzymać ciężar ciała dziewczyny, a z drugiej - przesunąć obręcz niemal do stóp i efektownie obrócić ją, demonstrując ?rzeczywistą lewitację". Czy to możliwe? Czy w ogóle da się wykonać pręt, dostatecznie cienki i niewidoczny dla publiczności, który musi przenieść ciężar ciała i do tego moment skręcający wynikający z tego, że nie jest on zamocowany do deski w jej środku, lecz przy końcu, w pobliżu stóp?

Można to sprawdzić, posługując się mocno jednak uproszczonym obliczeniem wytrzymałościowym (dociekliwym wyjaśniam, że obliczanie wytrzymałości pręta zakrzywionego jest oczywiście możliwe, ale nasz felieton nie ma być wykładem z wytrzymałości!).

Przyjmując więc uproszczony schemat (2), obliczymy konieczną średnicę pręta obciążonego ciężarem ciała dziewczyny i skręcania, z uwagi na mocno przesunięty punkt zamocowania do deski. Załóżmy więc, że środek ciężkości ciała dziewczyny wraz z deską - stelażem znajduje się w odległości R od osi pręta podtrzymującego całość, a odległość osi stelaża od miejsca utwierdzenia pręta wynosi l. W takiej sytuacji pręt obciążony jest momentem zginającym, wywołanym siłą Q (ciężar ciała i stelaża) na ramieniu l i momentem skręcającym wywołanym również siłą Q na ramieniu R.

Możemy przyjąć szacunkowo, że ciężar ciała dziewczyny wraz ze stelażem wynosi ok. 600 N.

W tej sytuacji moment zginający główny pręt nośny wyniesie:

[pmath size=12]M_g=Q~l[/pmath]

a moment skręcający:

[pmath size=12]M_s=Q~R[/pmath]

Ponieważ zachodzi tu przypadek jednoczesnego zginania i skręcania, tzw. moment zastępczy, uwzględniający działanie obu tych rodzajów obciążenia, wyliczymy z następującego wzoru: [pmath size=12]{M_z}^2={M_g}^2+ ({alpha M_s}/2)^2[/pmath] Po podstawieniu danych, przyjmując przykładowo l = 0,6 m i R = 0,8 m, otrzymujemy:

[pmath size=12]{M_z}^2=129600(Nm)^2+ {(0,9*480Nm)^2}/2^2 = 176256 (Nm)^2[/pmath]

Czyli wartość momentu jest równa 419 Nm.

Naprężenie w zginanym drążku obliczamy według wzoru:

[pmath size=12]k_z = M_z/W[/pmath]

gdzie W - tzw. wskaźnik zginania zależny od kształtu przekroju poprzecznego drążka. Dla drążka okrągłego wynosi on:

[pmath size=12]W = {pi~d^3}/32[/pmath]

To naprężenie nie może być większe niż naprężenie dopuszczalne dla danego gatunku stali. Zakładając, że drążek będzie wykonany ze stali St5, (dość pospolita stal) przyjmujemy k = 170 MPa. Podstawiając te dane do wzoru na k_g otrzymujemy:

[pmath size=12]170~MPa = {419Nm}/{pi~d^3}/32[/pmath]

z czego wyliczamy wartość d, czyli średnicę drążka:

[pmath size=12]d = root{3}{{32*419Nm}/{170MPa*pi}}[/pmath]

czyli: 0,029 m, tzn. 2,9 cm.

Jest to więc nielichy drążek, ale trzeba pamiętać, że obliczenie przeprowadziliśmy w sposób bardzo uproszczony, nie uwzględniając tzw. gęsiej szyi, która w znacznym stopniu zmniejsza sztywność drążka. Całe to obliczenie przytoczyłem tylko po to, żeby każdy widział, że efektowny pokaz kryje w sobie często głęboką analizę i wymaga rzetelnej wiedzy inżynierskiej, fizycznej, chemicznej - w zależności od tego, jaki efekt chcemy uzyskać.

Pręt o średnicy na pewno nieco większej od tej obliczonej, jak widać swobodnie mógł utrzymać dziewczynę, nawet mając tę ?gęsią szyję". Ukrycie pręta dzięki luźnej szacie spływającej z ciała to już drobiazg. Oczywiście iluzjonista dba o odpowiedni scenariusz pokazu, a więc ?hipnotyzuje" dziewczynę, wykonuje różne tajemnicze ruchy rękami i w ogóle zachowuje się w sposób mocno intrygujący (3).

Pokaz taki często uzupełnia się o ruch dziewczyny w pionie: nie tylko unosi się ona w powietrzu, ale też przemieszcza się w górę i w dół na komendę iluzjonisty.

Znając tajemnicę unoszenia się asystentki, łatwo domyślić się, w jaki sposób może się ona np. podnosić w górę. Po prostu za pofałdowaną (ważne!) kotarą kryje się prosty mechanizm podnośnikowy, najczęściej napędzany ręcznie przez pomocnika i nie- mający żadnych kół zębatych, które mogłyby terkotać i zdradzać sekret sztuki. Najprostszy schemat takiego urządzenia przedstawia (4). Ramię unoszące dziewczynę 1 zaopatrzone jest w tuleję 2, która może się poruszać wzdłuż pionowej rury 3, zamocowanej między sufitem i podłogą, podciągana w różny sposób, najprościej za pomocą zwykłej wciągarki korbowej 4, oczywiście z zapadką cierną, bo zwykła terkotałaby przy podnoszeniu. Pomocnik iluzjonisty musi bardzo uważać na jego słowa i uruchamiać mechanizm po usłyszeniu odpowiednio zakodowanej informacji. Musi wiedzieć, kiedy podnosić, a kiedy opuszczać asystentkę. I tu właśnie bardzo ważna jest pofałdowana kotara 5: jej fałdy muszą kryć szczelinę, w której porusza się pręt podtrzymujący stelaż wraz z dziewczyną. Luźna szata i długie włosy dziewczyny 6 zasłaniają to, czego widzowie nie powinni widzieć.

Dziś iluzjonista taki jak np. David Coperfield ma do dyspozycji daleko ciekawsze akcesoria. Może używać np. magnesów nadprzewodzących, o niebywałej sile oddziaływania, może posługiwać się taśmami z włókien węglowych: cienkimi, niemal niewidocznymi, a przy odpowiednim oświetleniu zupełnie ?niewidzialnymi". Ma też lasery z ich niebywałymi możliwościami. Widzowi coraz trudniej jest odgadnąć, jak to działa, bo przecież w cuda na estradzie nikt nie wierzy, choć lubimy być z lekka oszukiwani!