Zákon zotrvačnosti - vajíčka - videodemonštrácie

Prejsť na obsah

Hlavná ponuka:

Zákon zotrvačnosti - vajíčka
Motivácia

Uvarené vajíčko ste omylom odložili do chladničky k ostatným vajíčkam. Teraz riešite problém ako zistiť, ktoré je uvarené. Pomôže vám nasledujúci experiment.
Experiment



Video experimentu  


Použité pomôcky

  • surové vajíčko
  • uvarené vajíčko

Vysvetlenie
 
Zákon zotrvačnosti je prvým z troch Newtonových pohybových zákonov, ktoré koncom 17. storočia formuloval anglický fyzik, matematik a filozof Isaac Newton, a ktoré sú dodnes základnými piliermi dynamiky. Zákon znie: Teleso (v inerciálnej sústave) zotrváva v pokoji alebo v pohybe rovnomernom priamočiarom pokiaľ nie je nútené vplyvom vonkajších síl tento svoj pohybový stav zmeniť. Tento zákon sa dá formulovať aj v „obrátenej“ podobe: Ak je teleso v pokoji, resp. v pohybe rovnomernom priamočiarom, nepôsobí naň žiadna sila (resp. výslednica všetkých pôsobiaci síl je rovná nule).
Zákon definuje dva základné pohybové stavy, ktoré poznáme vo fyzike – sú to pokoj (teleso stojí) a rovnomerný priamočiary pohyb (teleso sa pohybuje konštantnou rýchlosťou po priamke), pričom oba tieto stavy sú navzájom rovnocenné. V prípade, že neexistuje vonkajšie silové pôsobenie na teleso, toto sa bude nachádzať v jednom z nich. Na to, aby sme zmenili pohybový stav telesa, alebo ho previedli z jedného stavu do druhého, potrebujeme na teleso pôsobiť silou. Sila je teda príčinou zmeny pohybu telesa a nie samotného pohybu. Každé teleso, ktoré sa nachádza v jednom zo základných pohybových stavov má tendenciu v tomto stave zotrvať, pričom mierou jeho zotrvačných vlastností je hmotnosť. Čím hmotnejšie teleso máme, tým väčšie sú jeho zotrvačné vlastnosti.

V pokuse na videu obe vajíčka roztočíme na hladkej ploche s nízkym trením. Vidíme, že jedno vajíčko rýchlo zastane, kým druhé sa  točí ďalej bez zjavnej zmeny rýchlosti. Vajíčko uvarené na tvrdo predstavuje tuhé teleso a surové vajíčko kvapalné teleso. Uvarené vajíčko tvorí jednoliaty celok a tak sa aj správa. Ak ho roztočíme, uvedieme celé teleso do pohybu, a toto v dôsledku zotrvačnosti (a nízkeho trenia s podložkou) zotrváva v rotačnom pohybe. V prípade roztočenia surového vajíčka má kvapalina vo vnútri tendenciu zotrvať v pôvodnom pohybovom stave (v pokoji), a teda jeho tekutý obsah svojou zotrvačnosťou brzdí rotačný pohyb. Preto vajíčko v krátkej dobe zastane.

Otázky
  1. Vysvetlite prečo vyhláška predpisuje motoristom zásterky za zadnými kolesami?
  2. Z akého dôvodu má tanková loď na prepravu nafty jednotlivé cisterny predelené priečkami?
  3. Uveďte príklad, ktorý potvrdzuje skutočnosť, že hmotnosť je mierou zotrvačných vlastností telesa.
  4. Prečo máme vstupovať na eskalátor z pohybu a nie z pokoja?
  5. Ako sa uplatňuje zákon zotrvačnosti pri ručnom plení, prečo nesmieme burinu vytrhávať prudkými pohybmi?

Ak nevieš odpovedať na otázky, pozri si ešte raz video.
Použité zdroje:
Krajčová, M. 2006: Kvalitatívne úlohy vo vyučovaní fyziky na ZŠ. 1. vydanie. Prešov. Metodicko-pedagogické centrum v Prešove. 2006. ISBN 80-8045-410-8. (zdroj)
Stránky vznikli s podporou projektu KEGA č. 032 TUKE - 4/2014.
Kontakt: zuzana.gibova@tuke.sk
Návrat na obsah | Návrat do hlavnej ponuky