Ulica koja te odmah nauči da ne smiješ zaboraviti zakone fizike i koja ti ih eksperimentalno pokaže
U Fort Leeiju postoji jedna ulica koja izgleda sasvim obično. Ali ako njome često prolazite, shvatićete da je ta ulica pravi etalon za zakone fizike. Spušta se naniže, ulazi u dolinu, pa se opet penje, kao pravi rolerkoster.
Na tom kratkom dijelu možete praktično naučiti mnoge zakone fizike kao što su gravitacija, trenje, zakon očuvanja energije, zakon akcije i reakcije, drugi Njutnov zakon, impuls, pa čak i testirati neelastične sudare.
Kako to znam? Zato što imam iskustvenu sliku o tome. Ono što mi se desilo bila je lekcija ili još tačnije, samostalni eksperiment koji mi je, na malo teži način, pokazao koliko je važno unaprijed predvidjeti fizičke zakone, a ne ih spoznati tek kada se dese i osjetiti ih na sopstvenom koljenu. Paradoksalno, ovi padovi su mi se dogodili dok sam išla uzbrdo, a ne nizbrdo, što bi bilo logičnije jer kada silazite, gravitacija vam pomaže.
Eksperimentalni dio
Prvi pad: sila trenja, kružno kretanje i zakon očuvanja energije
Jednog jutra sam hodala uz ulicu, bezbrižno, i nisam primijetila tanku poledicu sve dok nisam naglo pala svom težinom, pravo na leđa. Ovo nije bila sila trenja kotrljanja, već trenja klizanja je bila prva stvar koja mi je prošla kroz glavu. Pad nije bio ni linearno kretanje. Tijelo je opisalo luk od 90 stepeni i završila sam u horizontalnom položaju na tlu. Bio je to trenutak kružnog kretanja koji nisam planirala. Ustala sam odmah, kao da se ništa nije desilo, ali ono što se desilo u tom trenutku bilo je potpuno u skladu sa zakonima fizike.
Stajala sam uspravno, imala sam maksimalnu potencijalnu energiju. Tokom pada ta energija se pretvarala u kinetičku, kako sam se kretala sve brže. U trenutku udara kinetička energija bila je maksimalna, a potencijalna gotovo nula.
Pošto sam se brzo podigla, potencijalna energija je opet rasla, a kinetička opadala. Na kraju, potencijalna je ponovo bila maksimalna, a kinetička nula. Zakon očuvanja energije bio je potpuno dokazan. Tokom ovog pada nije bilo defekta mase, tako da nije došlo do pretvaranja energije u druge oblike.
Drugi i treći pad: gravitacija, impuls i neelastični sudar
Drugi put sam ponovo išla uzbrdo, ali drugom stranom ulice. Požurila sam, možda čak i potrčala, ne razmišljajući o gravitaciji. Ona mi, naravno, nije oprostila.
Pala sam, ne jednom, već dvaput. I oba puta sam povrijedila koljeno. Što nisam naučila iz prve greške? Vjerovatno zato što se prva dogodila nekoliko mjeseci ranije. Stvari se zaboravljaju. Ovaj pad bio je pravi mali laboratorijski trenutak u kojem se primijenilo više zakona mehanike. Krenula sam ubrzano, a to je prema drugom Njutnovom zakonu (F = m ×a) sila masi daje ubrzanje, ali Gravitacija je djelovala suprotno, a time se aktivirao i zakon akcije i reakcije. Moja akcija, trcanje uzbrdo, proizvela je reakciju — pad unazad.
Samo Inercije nije bilo jer se nisam kretala ravnomjerno i pravolinijski. U trenutku pada sav udar skoncentrisao se u jednu tačku na koljenu i bio je to primjer neelastičnog sudara. Jedan dio energije prešao je u deformaciju tkiva i pretvorio se u laganu bol.
Zaključak
Možda svaki pad nije let, ali bi svaki trebao biti lekcija. Fizika je svuda oko nas treba paziti da se neka naša mehanicka energija ne pretvori u fizicku bol, sto se dešava čak i onima koji su zaljubljeni u fiziku poput mene.
