|
V kabinetoch fyziky sa ešte kde-tu nájde pekná pomôcka na demonštráciu zákona zachovania hybnosti. Je to špeciálna šibenička na ktorej je zavesených v rade za sebou obyčajne päť navzájom sa dotýkajúcich oceľových guliek. Ak krajnú vychýlime z rovnovážnej polohy a pustíme, narazí do ostatných. Následne posledná v rade sa vychýli tiež a pri spätnom pohybe narazí do ostatných guliek. Teraz odletí zase prvá guľka a všetko sa opakuje. Pomôcky: 5 oceľových guliek (ø 10 mm a viac), 2 pravítka, alebo cca 50 cm dlhé rovné doštičky. Realizácia: doštičky upevníme na vodorovný stôl navzájom rovnobežne. Medzi nimi ponecháme medzeru niekoľko milimetrov. Na medzeru postavíme naše guľky, tak aby sa dotýkali. Budú stáť v rade za sebou. Krajnú oddelíme a postrčíme jarkom k ostatným. Po náraze posledná guľka v rade odletí. Ak jarkom postupujú spolu dve guľky, po náraze skupinku opustia tiež dve guľky na opačnej strane (atd.). Vysvetlenie: Ak na chvíľku zabudneme na trenie a nárazy medzi guľkami sú pružné, môžeme túto sústavu pokladať za izolovanú. V izolovanej sústave platí, že celková hybnosť sústavy sa zachováva. To znamená, že hybnosť guliek pred nárazom sa musí rovnať hybnosti po náraze. Ak všetky guľky majú rovnaké hmotnosti, platí dokonca, že rýchlosť narážajúcej guľky sa rovná rýchlosti odlietajúcej. Poznámka: Ak sa žiaci neopýtajú, prečo po náraze jednej guľky rýchlosťou v, neodletia dve guľky s polovičnou rýchlosťou (hybnosť by sa tiež nezmenila), opýtame sa na to sami. Odpoveď je v tom, že v tejto sústave platí aj zákon zachovania mechanickej energie. Jednoduchým výpočtom zistíme, že v druhom prípade by bol porušený. |