Τις προάλλες ξεφύλλιζα κάτι φωτοτυπίες που μας είχε δώσει ο φυσικός στο σχολείο για την ερευνητική εργασία του πρώτου τετραμήνου και πρόσεξα ότι είχαν κάποιο λάθος. Οι φωτοτυπίες ήταν από κάτι φυλλάδια γνωστής εταιρείας καυσίμων, τα οποία ήθελαν να τονίσουν το γιατί τα τρακαρίσματα είναι εξαιρετικά επικίνδυνα. Θα μου πείτε όμως τώρα, και ο τίτλος πού κολλάει με αυτά; Κολλάει, γιατί το λάθος το ανακάλυψα στον "πρόλογο" για τα ατυχήματα. Θα δείτε στην συνέχεια τι εννοώ. Παραθέτω το κείμενο αυτολεξεί από το φυλλάδιο.
«Στα δελτία ειδήσεων των ΜΜΕ πριν από αρκετούς μήνες κάποιος απελπισμένος Τούρκος πολίτης απειλούσε να «πηδήξει» από τον 8ο όροφο στον δρόμο. 8 άνδρες της Πυροσβεστικής έχουν τεντώσει ένα τεντόπανο και πιστεύουν (!;) ότι θα μπορέσουν να συγκρατήσουν και να σώσουν τον υποψήφιο αυτόχειρα. Αυτός τελικά πηδάει και διαλύεται στο λιθόστρωτο, καθώς επίσης τραυματίζονται τα δάκτυλα και βγαίνουν τα νύχια των περισσότερων πυροσβεστών. Γιατί άραγε; Ο απελπισμένος Τούρκος πέφτοντας από τον 8ο όροφο ανέπτυξε ταχύτητα περίπου 70χλμ./ώρα, η οποία πολλαπλασιαζόμενη (x) με τα 80 περίπου κιλά του δημιούργησε μία ορμή 70 x 80 = 5.600 κιλών, δηλαδή 5 1/2 τόνων!»
Πού είναι όμως το λάθος; Το λάθος είναι στον πολλαπλασιασμό που γίνεται. Άμα πολλαπλασιάσουμε ταχύτητα με κιλά
, δεν προκύπτουν κιλά! Αυτό είναι αυτονόητο φαντάζομαι, πρέπει κάπως να φύγει η ταχύτητα. Συνεπώς, πρέπει να ακολουθήσουμε μια πιο σύνθετη διαδικασία την οποία αναλύουμε παρακάτω.
Πρώτα πρώτα πρέπει να μετατρέψουμε τα σε
. Αυτό γίνεται πολύ απλά,
(βάλαμε
αντί για
, επειδή η μία ώρα έχει
δευτερόλεπτα).
Πάμε τώρα στα πιο δύσκολα. Όταν φτάνει στο έδαφος, ή στο τεντόπανο στην προκειμένη περίπτωση, ο άνθρωπος, του ασκείται μια δύναμη ώστε να ακινητοποιηθεί. Η ακινητοποίησή του γίνεται σχεδόν ακαριαία, ας πούμε σε δευτερόλεπτα. Η ορμή
του ανθρώπου την στιγμή αμέσως πριν σταματήσει δίνεται από τον τύπο
, όπου
η μάζα του και
η ταχύτητά του. Αν ο άνθρωπος είναι
, έχουμε
(έχει λίγο περίεργη μονάδα μέτρησης η ορμή). Μόλις ακινητοποιείται, έχει ορμή ίση με
, αφού δεν έχει ταχύτητα. Συνεπώς,
(το
, είτε
, είτε
, είτε
, κλπ, δηλώνει "αλλαγή", δηλαδή τελικό - αρχικό).
Τώρα όμως θα πρέπει να αναφέρουμε την γενικευμένη μορφή του 2ου Νόμου του Νεύτωνα. , όπου
η δύναμη,
το χρονικό διάστημα της "αλλαγής" της ορμής και
η "αλλαγή" της ορμής. Βάζοντας νούμερα έχουμε
. Βλέπουμε ότι η δύναμη είναι αρνητική διότι ασκείται στον άνθρωπο αντίθετα της φοράς κίνησης του, δηλαδή ο άνθρωπος πέφτει προς τα κάτω και η δύναμη του ασκείται προς τα πάνω ώστε να τον ακινητοποιήσει.
Τώρα ήρθε η ώρα να μετατρέψουμε την δύναμη που υπολογίσαμε, στην αντίστοιχη μάζα όπως κάνουμε συνήθως, δηλαδή με τον τύπο , όπου αντί για το βάρος
βάζουμε την δύναμη
. Συνεπώς
. Δηλαδή από
κιλά, ο άνθρωπος τώρα ζυγίζει
κιλά! Αν τώρα προσπαθούσαν οι
πυροσβέστες να τον κρατήσουν, θα έπρεπε ο καθένας να σηκώσει
κιλά, πράμα αδύνατο διότι οι αρσιβαρίστες σηκώνουν
κιλά αλλά κατακόρυφα, όχι οριζόντια, κάτι το οποίο διευκολύνει τα πράματα για τον αρσιβαρίστα και τα δυσκολεύει για τον πυροσβέστη.
Κλείνοντας, θα ήθελα να τονίσω ότι η ορμή παίζει πολύ μεγάλο ρόλο στην ζωή μας και θα πρέπει να είμαστε προσεκτικοί όταν έχουμε μεγάλες ταχύτητες και μεγάλες μάζες.
Από εδώ μπορείτε να κατεβάσετε το παραπάνω άρθρο σε μορφή pdf.