Nečakaný odraz

Cez letné prázdniny svet na okamih znovu žil najväčším športovým podujatím – letnou olympiádou v Londýne. Šport a fyzika k sebe majú veľmi blízko, dokonca aj šport a fyzici. Niels Bohr bol horlivý futbalista, Arthur Eddington bol vášnivý cyklista a Ernest Rutherford často hrával golf. 

Pre niektoré odbory fyziky je šport viac ako len koníček, je zameraním ich výskumu. Skúmať „športové deje“, resp. nejaké ich časti, môžeme aj my na hodine. V basketbale, futbale, tenise, stolnom tenise a ďalších loptových hrách je často dôležitá rotácia aj odraz lopty. Rotujúca lopta je zaujímavá už počas letu, pretože neletí vždy priamo. 

My sa tentoraz zameriame na odraz takejto lopty. Študentom môžeme zadať napríklad takúto úlohu: Ako sa odrazí a ako bude ďalej pokračovať loptička, ktorá dopadne pod uhlom 45° na podložku a stôl?

Nad podložku môžeme rovnobežne s ňou umiestniť ďalšiu odrazovú plochu, ktorou môže byť napríklad spodná strana stolíka. Podarí sa loptičke „preodrážať” a vyjsť z tunela? 

Študenti môžu riešiť problém najskôr teoreticky a zdôvodniť svoje odpovede. Potom môžu pristúpiť k praktickému overeniu svojich hypotéz. Všetko, čo potrebujú, je pružná loptička (napr. gumená „hop-hopka”), rovná tvrdá podložka, vrchná odrazová plocha (stôl).

Väčšina asi očakáva, že sa loptička bude pohybovať v zmysle zákona odrazu (pod akým uhlom dopadne, pod takým sa aj odrazí, obr. 1). Ten tu však celkom platiť nebude. V skutočnosti budeme pozorovať trajektóriu zobrazenú na obr. 2. Dôvodom je spin, alebo rotácia loptičky. Po prvom odraze loptička začne vďaka účinkom trecej sily rotovať v smere posunu vľavo. Pri hornom odraze sa zmení rotácia loptičky a tiež smery jej pôvodného posunu. Experiment možno prepojiť aj s video nahrávaním a detailným pozorovaním zmeny rotácie loptičky. Fungovalo by to aj s inými loptičkami? Ako vplýva na trajektóriu odrazenej loptičky uhol dopadu? Hľadanie odpovedí už ponechávam na vaše bádanie. ν

 Marek BALÁŽOVIČ
Gymnázium Ľ. Štúra, Zvolen

Nečakaný odraz

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Scroll to top