Question

A) wysyłane z ziemi sondy kosmiczne lecą bez włączonych silników na odległe planety, a nawet poza granice Układu Słonecznego. dlaczego nie zatrzymują się po drodze, skoro nic ich nie popycha?? B) choć w średniowieczu nie znano pierwszej zasady dynamiki, korzystano z niej w praktyce, np. przy taranowaniu bram oblężonych miast lub twierdz. wyjaśnij, na jakiej zasadzie działa taran???

Answer 1

a) niby nic ich nie popycha ale też nic ich nie spowalnia.

Planety są na tyle daleko że siła ich grawitacji jest pomijalna, sonda porusza się w próżni - nie ma więc "oporu powietrza".

Dlaczego więc sonda miałaby się zatrzymać skoro nie ma żadnej siły spowalniającej?

 

O tym własie mówi I Zasada Dynamiki, że jeżeli na ciało nie działa żadna siła, to albo stoi ono w miejscu albo porusza się ruchem jednostajnie prostoliniowym.

Nasza sonda (w uproszczeniu) porusza się ruchem jednostajnie prostoliniowym, bo raz ją pchnęliśmy i nie było już żadnej siły która mogłaby ją spowolnić bądź zmienić kierunek jej ruchu.

 

Nawiasem mówiąc, to troche uproszczone tłumaczenie, bo naprawdę wysyłając sondę poza Układ Słoneczny specjalnie celuje się nią w okolice planet, które działają na sondę jak katapulty grawitacyjne.

b) taran działa tak, że rozpędzamy jakiąś ciężką belę i celujemy we wtora zamku.

W myśl I Zasady Dynamiki, raz rozpędzony taran będzie się poruszał ruchem prostoliniowym aż nie natrafi w coś co go zatrzyma, w tym przypadku są to wrota zamku.

Tłumaczyć to można zasadą zachowania energi, zasadą zachowania pędu bądź bezwładnością masywnego i rozpędzonego tarana, ostatecznie i tak wszystko sprowadza się do I Zasady Dynamiki.