Κυριακή, 29 Απριλίου 2012

Ισχύουν οι αρχές διατήρησης; Πώς εφαρμόζονται;


- Ένα βλήμα σφηνώνεται σε ένα ξύλο που είναι πακτωμένο στο έδαφος.
   Για την κρούση αυτή ισχύει η αρχή διατήρησης της ορμής (Α.Δ.Ο.), για το σύστημα βλήμα-ξύλο;
- Όχι κύριε. Το σύστημα των σωμάτων δε είναι μονωμένο.
- Και λοιπόν;
- Δεν ισχύει η Α.Δ.Ο.
- Μα, τι λέει η Α.Δ.Ο. Γιάννη;
Υπάρχουν μερικά πράγματα που περνάμε συνήθως ελαφρά. Έχει δίκιο ο Γιάννης στην απάντησή του; Και αν έπεφτε ένα τέτοιο ερώτημα στις εξετάσεις, τι θα έπρεπε να απαντήσει ο κάθε Γιάννης;
Είναι η ίδια απάντηση, με αυτήν που θα έπρεπε να δώσει στο ερώτημα:
Η ορμή του συστήματος βλήμα-ξύλο παραμένει σταθερή κατά την κρούση;
Συνήθως θεωρούμε ότι οι δυο ερωτήσεις είναι ταυτόσημες. Και όμως δεν είναι!!!
Η Α.Δ.Ο. ισχύει πάντα. Τι λέει; Ότι αν ένα σύστημα σωμάτων είναι μονωμένο η ορμή του παραμένει σταθερή. Και τι δεν λέει, αλλά υπονοεί; Ότι αν το σύστημα δεν είναι μονωμένο η ορμή του δεν παραμένει σταθερή. Στην περίπτωση, ας πούμε του παραπάνω παραδείγματος, παραβιάζεται η αρχή; Όχι βέβαια. Το σύστημα δεν είναι μονωμένο και η συνολική ορμή του συστήματος δεν παραμένει σταθερή. Δεν διατηρείται.
Μα, αυτό μας λέει και η Α.Δ.Ο.!!!
----------------------------
Αλλά με την ευκαιρία ας εξετάσουμε μερικές περιπτώσεις διατήρησης ή μη (ορμής-στροφορμής) σε περιπτώσεις κρούσεων, δίνοντας κάποιες εφαρμογές.
Εφαρμογή 1:
Ένα σώμα Σ μάζας Μ κρέμεται στο άκρο αβαρούς νήματος. Ένα βλήμα μάζας m συγκρούεται πλαστικά με το σώμα Σ. Για την παραπάνω κρούση:
i)   Η ορμή του βλήματος διατηρείται.
ii)  Η ορμή του συστήματος διατηρείται.
iii) Η συνολική στροφορμή ως προς το σημείο ανάρτησης Ο διατηρείται.
iv) Η συνολική στροφορμή ως προς ένα τυχαίο σημείο Α, διατηρείται.


Η συνέχεια σε pdf.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου