5.2. A mozgások függetlenségének bemutatása kalapácsos ejtőgéppel

A kísérlet célja

A vízszintes hajítás felfogható úgy, mint vízszintes irányba történő egyenletes mozgás és függőleges irányú szabadesés eredője

Szükséges anyagok, eszközök

• kalapácsos ejtőgép
• 2 db fagolyó

Leírás

Helyezzük a két fagolyót az ábra szerint a kalapácsos ejtőgépbe. Ekkor az egyik golyót a lemezrugó a nyílás fölé szorítja, a másik golyó pedig a vízszintes alátéten nyugszik, és a lemezrugó éppen érinti. Térítsük ki kissé a kalapácsot, majd elengedjük el, és figyeljük a két golyó földet érését jelző koppanás egyidejűségét!

Kísérlethez kapcsolódó kérdések

• Milyen mozgást végez az egyik, illetve a másik golyó?
• Hogyan kapcsolható össze a mozgások függetlenségének elve Newton IV. törvényével?

Módszertani kiegészítések

• Elmélyíti a mozgások függetlenségének elvét, ha a kísérlet bemutatása után a kísérletben tapasztaltakat felhasználó feladatot is megoldunk.
• Manapság egyre elterjedtebbek azok a mobiltelefonok, melyek tudnak nagy sebességű (120 fps feletti) videofelvételt. Ha nekünk nincs ilyen, akkor érdemes a diákokat megkérdezni. A kísérletet gyors videóra véve nem csak „hallványos”, de nagyon látványos is a közös leérkezés.
• Extrém példák említése le tudja nyűgözni a diákokat ennél a kísérletnél. Például a kísérlet eredménye alapján egy pisztollyal vízszintesen ellőve a lövedék ugyanakkor ér földet, mint az melyet abban a pillanatban elejtünk azonos magasságból. Természetesen ez csak akkor igaz, ha a közegellenállástól és egyéb kisebb tényezőktől eltekintünk.