Predstavitev 9.3: Težiščni opazovalni sistem





 relativna hitrost opazovalnega sistema sistema:  v = m/s

Prosim počakaj, da se animacija naloži.

Ali je fizika različna, če dogodke opazujemo v različnih opazovalnih sistemih? Gotovo je res, da je lahko tako videti. Poglejmo si najprej animacijo trka, kot bi jo videli v opazovalnem sistemu Zemlje ( oz. v sistemu z relativno hitrostjo 0 glede na zemeljski stacionarni opazovalni sistem). Obe krogli, rdeča in modra imata masi enaki 1.0 kg. Gibalna količina in kinetična energija se pri trku ohranita. Kinetična energija (sistema obeh krogel) je pred trkom in po njem enaka  = 2.0 J, gibalna količina pa Gx  = 2.0 kg m/s. Ponovni zagon.

Spremeni hitrost opazovalnega sistema z 0 na 2.0 m/s (razdalje so v metrih, čas pa v sekundah). Kaj se spremeni? Na začetku rdeča krogla miruje, modra pa se s hitrostjo 2.0 m/s premika v levo. V prejšnjem primeru z v  = 0.0 m/s, se je rdeča krogla na začetku gibala v desno, modra je mirovala. V novem opazovalnem sistemu je gibalna količina sistema obeh krogel drugačna. Kinetična energija je ista kot prej. Zopet pa se pri trku kinetična energija in gibalna količina ohranita.

Poskusi sedaj z v  = -2.0 m/s. Se enegija in gibalna količina ohranita? Čeprav sta se vrednosti obeh količin spremenili, se pri trku še vedno ohranita.

Oglej si še primer, ko je v  = 1.0 m/s. Kakšna je sedaj gibalna količina sistema dveh krogel? Naš opazovalni sistem se  upravičeno imenuje opazovalni sistem z ničelno gibalno količino.  Gibalna količina sistema dveh krogel je namreč enaka 0. Takemu opazovalnemu sistemu pravimo tudi težiščni opazovalni sistem. Sistem krogel opazujemo iz njegovega težišča. Če gre za dve krogli, je težišče vedno nekje na daljici, ki povezuje obe telesi. Težišče je vedno bližje težji krogli. V našem primeru, ko imata obe krogli enako maso, je težišče na razpolovišču daljice, ki ju povezuje. Ta točka  v težiščnem opazovalnem sistemu miruje, v drugih opazovalnih sistemih pa se premika.

 

 

Prevod Ivan Drnovšek
(c) Priznanje avtorstva-Deljenje pod enakimi pogoji 3.0.