Gyorskeresés

Igenis, számít a tömeg! 8141

A filmen egy első kerék hajtású autó ráhajt a szőnyegre, és még csak az első kerekei vannak rajta. Amikor a sofőr jobban rálép a gázra, az első kerekeket a motor forgatni kezdi olyan forgásirányba, hogy a kerék alja hátrafelé próbál elmozdulni. Ettől a kerék alján olyan tapadási súrlódási erő ébred, ami a szőnyegre hátrafelé irányban hat. Ezzel egyidőben (Newton III. törvénye értelmében) a szőnyeg ugyanekkora, de ellentétes irányú (előrefelé ható) erőt fejt ki a kerekekre.

Milyen hatása lesz ezeknek az erőknek?

Ebben az esetben a kerekek által kifejtett tapadási erő egy csupán pár kilogramm tömegű testre (szőnyeg) hat, míg a szőnyeg által kifejtett egy kb. 2 tonnás tömegűre (autó).

Newton II. törvénye szerint

\[F=m\cdot a\]

amiből a létrejövő gyorsulás:

\[a=\frac{F}{m}\]

azaz a létrejövő gyorsulás fordítottan arányos az erőhatást elszenvedő test tömegével. Ezért a kis tömegű szőnyeg nagy gyorsulást szenved el, a nagy tömegű autó viszont kicsit: emiatt a szőnyeg "kilő" hátrafelé, míg az autó szinte alig mozdul el előrefelé.

Legtöbbször egy autó esetén, ha rálépünk a gázpedálra, nem ilyen a helyzet. Hiszen általában az aszfaltos úton vannak az autó kerekei, így a tapadási erő "az egész útra" hat, így a hatalmas tömegű utat (lényegében az egész Föld bolygót) kellene felgyorsítania. Na, ennél az autó sokkal-sokkal kisebb tökegű, így végül az esetek nagy részében az autó fog "kilőni".

Kivételes eset tehát a szőnyeg, ahogy az is, amikor mondjuk kavicsok vannak az autó kerekei alatt, és a forgásba jövő kerekek hátrafelé kilövik a kavicsokat:

Típus: