Tagasipõrkav rula

Selles katses on rula ja kivi omavahelises vastastikmõjus - kui kivi lendab ühele poole, hakkab rula teisele poole liikuma.

Vahendid:

  1. Rula
  2. Kivi
  3. Tugev kummipael
  4. Nöörijupp

Protseduur:

1. Seo kummipaela otsad rula eesmise otsa külgedele.

2. Seo kummipaela keskele nöörijupp ning tõmba seda nagu katapulti eemale (vt joonis). Kinnita nööri teine ots rula tagumise otsa külge.

3. Aseta kummipaela ette keskmise raskusega kivi ning lõika nöör läbi (nööri lõikamise hetkel ei tohi rula puudutada).

Mis juhtus rulaga, kui kivi rula etteotsa paiskus?
Kui kaugele rula liikus ning kui kaugele kivi lendas?
Kas rula liiguks suurema kiviga kaugemale või lähemale?
Millised igapäevaelu näited on sellele sündmusele sarnased?
Milliseid esemeid või meetodeid saab rula asemel kasutada?

Selgitus Selles katses on rula ja kivi omavahelises vastastikmõjus - kui kivi lendab ühele poole, hakkab rula teisele poole liikuma. Newtoni kolmas seadus ütleb, et kivi lennutav jõud on võrdne jõuga, mis paneb rula liikuma. Kuna kahe keha massid on erinevad, on ka nende kiirendused erinevad. Kivi impulss on võrdne rula impulsiga: m1v1=m2v2, kus m1 on kivi mass, m2 rula mass, v1 kivi kiirus, v2 rula kiirus. See impulsside jäävuse seadus näitab, et kivi saab antud katses palju suurema kiirenduse kui rula. Rula asemel võib kasutada ka kuulikeste peale asetatud puidust lauda. Kummipaela ja nööri kinnitamiseks võib kasutada knopkasid.