Predstavitev 8.5: Opazovalni sistem, ko je gibalna količina enaka nič





  opazovalni sistem relativne hitrosti:  v = m/s

Prosim počakaj, da se animacija naloži.

Je fizika drugačna, če jo gledamo v drugačnih opazovalnih sistemih? Vsekakor je lahko videti drugače. Razmisli o trku v animaciji v opazovalnem sistemu Zemlje (relativna hitrost med tem sistemom in stacionarnim sistemom Zemlje je nič). Tukaj imata obe kroglici, rdeča in modra, enako maso = 1.0 kg. Opaziš, da se energija in gibalna količina ohranjata pri trku z Wk  = 2.0 J in Gx= 2.0 kg m/s pred in po trku. Ponovni zagon.

Spremeni hitrost od nič na 2.0 m/s (položaj je podan v metrih, čas v sekundah). Kako se trk spremeni? Rdeča kroglica sedaj miruje, modra kroglica se premika v levo z 2.0 m/s. V prvotnem trku je rdeča kroglica mirovala, modra pa se je premaknila v levo z 2.0 m/s. V novem opazovalnem sistemu je gibalna količina sistema različna. Vendar pa je kinetična energija enaka, kakor tudi gibalna količina.

Sedaj preizkusi v  = -2.0 m/s. Se energija in gibalna količina še vedno ohranita? Kljub temu, da se vrednosti za kinetično energijo in gibalno količino spremenita, zakoni o ohranitvi energije in gibalne količine še vedno držijo.

Sedaj preizkusi v  = 1.0 m/s. Kakšna je nova gibalna količina sistema? Ta opazovalni sistem je opazovalni sistem, v katerem je gibalna količina enaka nič. V tem sistemu je vsota vseh gibalnih količin enaka nič. Ta sistem se imenuje tudi težiščni sistem. Težišče je točka, kjer se navidezno nahaja združena masa vseh teles v sistemu. V sistemu z dvema telesoma je težišče nekje vmes med obema. Ker je težišče (v bistvu) masno "povprečje", bo vedno bližje telesu, ki je najtežje. V primeru animacije, ko imata obe žogici enako maso, bo težišče vedno na sredini obeh mas. Ta točka se v opazovalnem sistemu, v katerem je gibalna količina enaka nič, ne premika, se pa premika v drugih opazovalnih sistemih.

 Le če je sistem zelo velik in se g spreminja na njegovih različnih delih, je pojem težišča potrebno razlikovati od pojma masnega središča.


Prevod Sašo Zagoranski
Creative Commons Priznanje avtorstva-Deljenje pod enakimi pogoji 3.0. Inc. A