Hybnost hmotného bodu

„Dneska si zavedeme novou fyzikální veličinu, která sama o sobě je skoro k ničemu. Naprosto zásadní ale je její změna a následně zákon zachování. A když fyzik slyší sousloví zákon zachování, jásá, protože ví, že se může spolehnout na téměř univerzální platnost tohoto zákona.“ začal hodinu fyziky Jaroslav Reichl ve třídě 14M SPŠST Panská.

„Minule jsme řešili situaci, jak se rozjet na skateboardu, jak závisí velikost zrychlení na působící síle, na hmotnosti a podobně. Dneska to tedy dotáhneme zase o kousek dál. Začnu otázkou,“ usmívá se učitel před položením dotazu. „Je možné rozpohybovat tady Standu na skateboardu, aniž bychom se ho dotkli?“

„No jasně,“ ozve se ze třídy.

„Jak? Ale omezte se na reálné návrhy!“

„Odfouknout ho,“ navrhne Matyáš.

„Strčit do něj tyčí,“ kontruje kdosi, když učitel Matyášovu hlášku označil sice za teoreticky možnou, ale fyzikálně těžko realizovatelnou.

„Něco po něm hodit,“ zkouší někdo nesměle.

„No jasně, to je ono,“ usmívá se učitel a vytahuje z kabinetu dvoulitrovou PET láhev plnou vody.

„A sakra!“ vyděsí se Standa.

„Neboj, napoprvé to po tobě hodím málo, až pak to pořádně mrsknu,“ uklidňuje učitel.

Standa se ukázal jako velmi vhodný experimentální model - velmi dobře spolupracoval, láhev dobře chytal a navíc bylo i krásně vidět to, co vidět být mělo: při každém chycení prudce hozené láhve se posunul na skateboardu od učitele.

„Super, a teď to hoď po mně zpátky,“ nabádá učitel Standu.

„To jako vážně?“ ptá se nevěřícně Standa.

„No jasně!“ usmívá se učitel. „A pořádně se do toho opři!“

„Ale dávej bacha, ať pana učitele nezraníš,“ varuje Matyáš, který vzpomíná na to, jak učiteli málem amputoval malíček.

I tyto experimenty dopadly tak, jak měly: každý hod láhve směrem na učitele, posunul Standu směrem od něj.

Pak Standu vystřídali Tonda s Honzou, kteří si přehazovali láhev mezi sebou. Posun na skateboardech u nich nebyl tak znatelný, ale přeci jen bylo vidět, že se pohnuli.

Pak přišla ta nudnější část hodiny, ve které jsme zavedli veličinu hybnost hmotného bodu a napsali trochu teorie včetně odvození impulsu síly.

„Napadá vás, kde se tohle vyskytuje v praxi?“ začal opět s otázkami učitel.

„Rakety?“ nadhodil Sebastian opatrně.

„Jo, to by šlo, ale zkuste vymyslet něco, s čím jste se potkali. Třeba v hodinách tělocviku,“ napovídá učitel. Třída mlčí. „Učili vás kolegové hrát volejbal? Učili vás přijímat podání bagrem?“

„Jo, to jo,“ souhlasí třída.

„No tak teď si ukážeme jak,“ říká učitel a z kabinetu přináší nafukovací míč. „Volejbalový míč nemám, ale s tímhle to půjde taky.“

Za chvíli žáci bez problémů vymysleli, že při příjmu podání bagrem je nutné mít nohy pokrčené v kolenou a spojenýma rukama zpočátku před míčem couvat. Tím prodloužíme dobu brždění míče a při stejné změně hybnosti míče bude na ruce působit menší síla. To znamená, že odehrání bude hráče méně bolet.

Tak snad si budou žáci tuhle skutečnost pamatovat, až budeme rozebírat jiné, velmi podobné, situace.

Na fotografiích je průběh některých experimentů zobrazen.

Autor fotografií: Matyáš Schovánek a Jan Vlček

© Jaroslav Reichl, 3. 11. 2014