ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ

Α. Τα δύο αμαξίδια της εικόνας 8.1 είναι αρχικώς ακίνητα και βρίσκονται σε επαφή. Το ένα από αυτά φέρει έμβολο που συνδέεται με ένα συμπιεσμένο ελατήριο. Αν το συμπιεσμένο ελατήριο αφεθεί απότομα ελεύθερο, το έμβολο θα εκτιναχθεί προς τα έξω και θα προκαλέσει ξαφνική αμοιβαία ώθηση - μία “έκρηξη”. Με την αμοιβαία αυτή ώθηση, τα δύο αμαξίδια θα αποχωριστούν και θα κινηθούν προς αντίθετες κατευθύνσεις. Οι ορμές των αμαξιδίων μετά την έκρηξη έχουν αντίθετες κατευθύνσεις και τα μέτρα τους είναι m1υ1 και m2υ2.

Για μία κατάλληλη θέση εκκίνησης, τα αμαξίδια φθάνουν ταυτόχρονα στα ξύλινα εμπόδια (οπότε από τις συγκρούσεις τους με αυτά ακούγεται μόνο ένας ήχος και όχι δύο ξεχωριστοί ήχοι). Στην περίπτωση αυτή, οι αποστάσεις x1 και x2 διανύονται από τα δύο αμαξίδια στο ίδιο χρονικό διάστημα t (Εικ. 8.2). Οι ταχύτητες των αμαξιδίων θα είναι τότε [pic] και οι ορμές τους [pic] Για να δείξουμε λοιπόν ότι m1.υ1 = m2.υ2 αρκεί να δείξουμε ότι m1x1 = m2x2. Β. Τα δύο αμαξίδια, τα οποία αλληλεπιδρούν και εξετάζονται ως ενιαίο σύνολο σωμάτων, αποτελούν ένα σύστημα σωμάτων. Οι δυνάμεις που ασκεί το κάθε αμαξίδιο στο άλλο, επειδή είναι δυνάμεις που ασκούνται από ένα σώμα σε άλλο σώμα του συστήματος, ονομάζονται εσωτερικές δυνάμεις. Επάνω σε κάθε αμαξίδιο ασκούνται και δυνάμεις από σώματα που δεν ανήκουν στο σύστημα. Έτσι σε κάθε αμαξίδιο εξασκείται το βάρος του που προέρχεται από τη Γη και η κατακόρυφη αντίδραση προς τα επάνω από το τραπέζι. Οι δυνάμεις αυτές ονομάζονται εξωτερικές. Επειδή είναι αντίθετες, αλληλοεξουδετερώνονται. Στο σύστημα λοιπόν των δύο αμαξιδίων, η συνισταμένη των εξωτερικών δυνάμεων είναι μηδέν. Ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται μονωμένο. Η ολική ορμή ενός συστήματος είναι ίση με το διανυσματικό άθροισμα των ορμών των σωμάτων που το αποτελούν.

ΟΡΓΑΝΑ, ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ - Ζεύγος εργαστηριακών αμαξιδίων (το ένα από τα οποία φέρει έμβολο). - Τέσσερις σφιγκτήρες (τύπου G). - Δύο ξύλινα εμπόδια (πήχεις αρκετού πάχους, μισού περίπου μέτρου το καθένα). - Κανόνας 1m ή πτυσσόμενο μέτρο. - Ζυγός. - Ένα ή δύο τούβλα. - Αεροστάθμη.