Viděl jsem najednou na jednom
serveru video, na kterém bylo vidět, jak auto s vypnutým motorem jede do
kopce. Naprosto nemožné, viďte? Po proměření všeho, co bylo k proměření,
se nakonec zjistilo, že silnice je vlastně z kopce, ale okolní terén
navozuje dojem, že je tomu právě naopak. Takže žádný zázrak, žádné porušení
gravitace. Pan Newton může být v klidu, protože jeho zákony platí dál.
Debrujáři přesto mají ve své
sbírce pokusy, při kterých tělesa opravdu šplhají či se kutálí do kopce. Jeden
z nich si dnes můžete vyzkoušet. Poohlédněte se kolem sebe po nádobě tvaru
válce – se širším hrdlem se bude lépe pracovat (zavařovací sklenice, seříznutá
plechovka od nápoje – tady pozor na pořezání, v nouzi můžete použít třeba
i roličku od toaletního papíru). Dále budete potřebovat několik gumiček,
plastelínu (té bude třeba dost – pro zaručeně zdárný průběh možná i více, než
váží vaše nádoba) a desku či prkénko nebo větší knihu (já jsem použil školní
atlas) pro vytvoření jakési nakloněné rampy.
Na sklenici navlečte několik
gumiček. Jejich úkolem bude zajistit, aby sklenice při šplhání do kopce
neprokluzovala. Z plastelíny vymodelujte váleček dlouhý tak, jak je vysoká
sklenice. Plastelínu nalepte na vnitřní stěnu sklenice svisle od hrdla ke dnu.
Plastelína bude lépe držet na čisté, odmaštěné sklenici, takže ji dobře umyjte
v teplé vodě se saponátem. Sklenici položte na nižší část rampy tak, aby
plastelína byla v horní části sklenice. Vykoulejte sklenici po rampě
kousek nahoru asi tak na čtvrtinu otočky sklenice a pusťte ji. Tak co? Koulí se
sklenice po rampě do kopce? Pokud se vše povedlo, tak by měla. Jestliže se
sklenice odmítá podřídit se vaší šikovnosti, zkuste pokus ještě párkrát
zopakovat a dejte si záležet na detailech. Chyba může být například
v nedostatečné hmotnosti použité plastelíny nebo v příliš velkém
sklonu rampy. Pokud máte výchozí podmínky pokusu nastavené správně, sklenice by
se měla vykoulet do kopce docela snadno. Sice jen o pár centimetrů (o tolik,
kolik jí povolí plastelína uvnitř), ale i tak splňujete zadání naší úlohy.
Dokážete průběh pokusu vysvětlit? Pokud máte nějaké
vědomosti o těžišti tělesa, mohlo by se vám to po chvilce zapřemýšlení podařit.
Na každém tělese najdeme bod, který se jmenuje těžiště. Tento bod je jakýmsi
centrem rovnováhy tělesa. Do těžiště je umístěno působiště gravitační síly na
těleso – tedy té síly, která způsobuje, že předměty padají směrem k zemi.
Pokud je sklenice prázdná, je její těžiště uprostřed. Pokud umístíte sklenici
do horní části šikmé rampy, gravitace ji stahuje směrem z kopce dolů.
V okamžiku, kdy do sklenice nalepíme pruh plastelíny, se poruší původní
rozložení látky sklenice a těžiště se posune blíž k té části, kde je
přilepená plastelína. Ve výchozím postavení sklenice na rampě byla plastelína
v horní části sklenice, a proto bylo těžiště v největší možné výšce.
Při jejím mírném pootočení jsme sklenici určili směr, kterým se má pohybovat –
tj. směrem do kopce. Pokud sklon rampy nebyl příliš velký, tak se tak opravdu
stane a to proto, že těžiště sklenice v gravitačním klesalo ve směru kolmo
dolů. Motorem pohybu sklenice směrem vzhůru je tedy pohyb jejího těžiště směrem
dolů.
Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby – i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy.
Žádné komentáře:
Okomentovat