9.011 9832

Létezik egy súlylökés nevű sportág, ami közben - úgy tűnik - nem a legszerencsésebb arcát mutatja a sportoló. Hívhatnánk erőlökésnek is, de az mást jelent.

a)  Mi az erőlökés definíciója? (Fogalmazd meg szöveggel és képlettel is.)

Az erőlökés az erőnek és az erőhatás során eltelt időnek a szorzata:

\[J=F\cdot \Delta t\]

b)  Mit okoz az erőlökés, vagyis mi az eredménye? (Fogalmazd meg szöveggel és képlettel is.)

Az erő megváltoztatja a lendületét annak a testnek, amelyre az erő hat. Az erőlökés mindig megadja az erő hatására a test mekkora lendületváltozást szenved el:

\[F\cdot \Delta t=\Delta p\]

Úgy is mondhatjuk, hogy minél hosszabb időn át hat egy erő a testre, annál nagyobb lendületváltozást okoz neki. (Később látni fogjuk, hogy "minél hosszabb úton fejti ki a hatását az erő, annál nagyobb mozgásienergia-változást okoz rajta").

c)  Ha két kaszinózsetont (korongot) egymásra helyezünk az asztalon, majd az asztalon lassan csúsztatva az alsó korongnak neki tolunk egy vonalzót, akkor mindkét korongot arrébb tudjuk tolni,pedigr a vonalzó csak az alsó korongra fejt ki erőt. Ugyanis a korongok között súrlódási erő ébred, méghozzá elég nagy ahhoz, hogy látványosan megmozdítsa a felső korongot. Ha ezután a vonalzót nagyon gyorsan csúsztatjuk neki az alsó korongnak ("kiüthetjük" az alsó korongot), akkor a felső korong szinte meg sem mozdul. Hogyan lehetséges ez, hogy bár a súrlódási erő jelentős nagyságú, "mégsem ugrott arrébb"  a hatására a felső korong? (Videón mindez itt nézhető meg.)

Mivel nagyon gyorsan ütjük ki az alsó korongot, ezért a korongok közötti súrlódási erő csak nagyon rövid ideig hat. Ezen nagyon kis idő alatt viszont az erőlökése kicsi lesz, így a felső korongnak csupán kicsi lendületváltozást okoz. Emiatt a felső zseton alig mozdul meg.

Matematikai szempontból úgy fogalmazhatunk, hogy mivel a

\[J=F\cdot \Delta t\]

erőlökés egy szorzat, ezért a szorzat egyik tényezője (jelen esetben az \(F\) erő) hiába elég jelentős nagyságú, ha a másik szorzótényező (most a \(\Delta t\) időtartam) nagyon kicsi, akkor a szorzat bizony kicsike lesz.