Pozor! Používáte zastaralý prohlížeč, stránka se nemusí zobrazovat správně. Aktualizujte jej a zlepšete tak svůj uživatelský zážitek.

Matfyz.cz

Fyzikální pokus: Rázostroj

Rázostroj (foto: Svoboda)

Takzvaná Newtonova houpačka je oblíbenou dekorací nejen fyzikálních kabinetů. K čemu je ale tato věc dobrá? Co si na rázostroji, jak se také jinak nazývá, můžeme demonstrovat?

Rázostroj je vlastně několik tvrdých kovových nebo skleněných koulí umístěných na dvojitém závěsu bezprostředně vedle sebe. S jeho pomocí můžeme prostřednictvím srážek koulí demonstrovat zákon zachování mechanické energie a zákon zachování hybnosti. Jedná se o téměř dokonale izolovanou soustavu, ve které dochází k pružným srážkám. Kuličky kmitají dostatečně dlouhou dobu, než se vlivem odporových sil a působením třecí síly v závěsech zastaví. Nejedná se tedy o perpetuum mobile, jak je někdy mylně uváděno na prodejních serverech.

Zákon zachování hybnosti demonstrujeme vychýlením jedné krajní kuličky. Po uvolnění kuličky dojde k nárazu na ostatní kuličky, které jsou v klidu – krajní kulička předá svou energii a hybnost sousední, ta opět po řadě sousední kuličce a kulička na konci řady odskočí stejně velkou rychlostí jako narážející kulička. Ostatní (vnitřní) kuličky zůstanou na svém místě. Podle druhého Newtonova zákona platí, že hybnost této izolované soustavy zůstává zachována, a proto jsou rychlosti krajních kuliček stejné.


Když vychýlíme 2 kuličky, mohli bychom se mylně domnívat, že na druhé straně odskočí jedna kulička dvojnásobnou rychlostí. Není tomu tak, podle zákona zachování energie odskočí na druhé straně opět dvě kuličky stejně velkou rychlostí jako kuličky narážející. Stejný pokus můžeme provést i se třemi a dokonce více než s polovinou kuliček.

Pokud budeme mít pouze dvě koule a jednu vychýlíme, při nárazu první koule na druhou se první zastaví a druhá koule odskočí stejnou rychlostí. Potom narazí druhá do první a ta opět odskočí.

Co by se stalo, kdyby koule byly z hodně měkkého materiálu, třeba z plastelíny? Koule by se spojily a celá soustava by se pohybovala pohromadě, protože by se nejednalo o pružný náraz.


Další pokusy:

Fyzikální pokus: Setrvačnost mince
Fyzikální pokus: Potápěč
Fyzikální pokus: Těžiště
Fyzikální pokus: Lom světla
Fyzikální pokus: Pokusné vajíčko II
Fyzikální pokus: Voda za víno
Fyzikální pokus: Atmosférický tlak
Fyzikální pokus: Fata morgána
Fyzikální pokus: Aerodynamické paradoxy
Fyzikální pokus: Vířivé proudy v ešusu
Fyzikální pokus: Setrvačnost zavěšeného závaží
Fyzikální pokus: Pokusné vajíčko
Optické klamy 1
Optické klamy 2

Další obrázky
comments powered by Disqus

Matfyz.cz

Univerzita Karlova
Matematicko-fyzikální fakulta
Ke Karlovu 3
121 16  Praha 2
IČ: 00216208
DIČ: CZ00216208
web fakulty
studuj na Matfyzu
e-shop