Wstęp

Pewnego razu moja e-deskorolka zatrzymała się na szyszce. Ja nie. To nie jest metafora, to jest doświadczenie. W momencie kontaktu z obiektem o średnicy zaledwie kilku centymetrów, moje ciało o masie 92 kg natychmiast przeszło w stan swobodnego ruchu jednostajnego prostoliniowego, zgodnie z pierwszą zasadą dynamiki Newtona. Oprócz poważnego przypomnienia sobie, że masa istnieje realnie, zyskałem również głębokie poznanie znaczenia momentu pędu. Dosłownie – poznałem je własną kością ogonową.

1. Pęd, czyli dlaczego ważysz więcej po upadku

Definicja pędu to:

p = m · v

Czyli masa razy prędkość. Tyle. Jeśli stoisz, nie masz pędu. Jeśli ruszasz się szybko i ważysz sporo – masz dużo pędu. A jeśli poruszasz się na e-desce 25 km/h i ważysz 92 kg, to w chwili zatrzymania deski (ale nie ciebie), twoje ciało natychmiast przypomina sobie, czym jest pęd. I jak trudno go zatrzymać.

2. Zasada zachowania pędu

Zgodnie z klasyczną fizyką, pęd układu nie zmienia się, jeżeli nie działa na niego zewnętrzna siła. W przypadku deski i szyszki – deska doznaje nagłej zmiany siły kontaktowej, więc jej prędkość spada do zera. Ale ciało nie. Ciało nadal posiada pęd i zgodnie z zasadą zachowania – kontynuuje ruch.

Z reguły aż do kontaktu z ziemią, koszem na śmieci lub płotem.

3. Moment pędu – czyli kiedy zaczynasz się obracać

Moment pędu opisuje rotację.

L = r × p    lub   L = I · ω

Gdy nagle tracisz podparcie pod przednim kółkiem, twoja masa i punkt przyłożenia siły (czyli miejsce zahamowania) tworzą parę siły, która wprowadza cię w obrót. Innymi słowy: leciałeś w przód, teraz zaczynasz rotować. A jeśli nie zrobisz nic – zakończeniem będzie kontrolowany kontakt glutealny z ziemią.

4. Kość ogonowa jako sensor momentu pędu

Wspinacze mówią "dupa przy ścianie i idziesz gdzie chcesz". W przypadku deski – "dupa na ziemi i poznajesz fizykę". Gdy wylądujesz po rotacji, pierwszym miejscem kontaktu często bywa kość ogonowa. Jest to narząd wysoce czuły na nagłe zatrzymanie momentu pędu.

Można powiedzieć, że to biologiczny czujnik, który dokonuje pomiaru impulsu rotacyjnego i natychmiast przesyła dane do układu nerwowego. Odczyt: ból proporcjonalny do wartości L.

5. Wnioski

  • Masa istnieje.
  • Pęd nie wyparowuje.
  • Moment pędu lubi się ujawniać w najbardziej nieoczekiwanych sytuacjach.
  • Kość ogonowa to niezawodny instrument pomiarowy.

Fizyka klasyczna nie jest martwa. Ona żyje. W tobie. Szczególnie wtedy, gdy przestajesz panować nad swoim układem współrzędnych.

"Grawitacja nie istnieje. To tylko zakrzywienie czasoprzestrzeni. Masa natomiast istnieje, i potrafi bardzo skutecznie przypomnieć o swoim istnieniu, gdy deska zatrzyma się na szyszce."

Następny temat:

Jak wyprowadzić zasadę zachowania momentu pędu z obserwacji tańczącej ciotki Zosi na weselu.