Balónek vzdorující Newtonovým zákonům

Štítky

Opravdu by mě moc zajímalo, jak by se sir Isaac Newton tvářil, kdyby viděl náš pokus s heliovým balónkem v autě. Znejistěl by? Nebo by se nenechal nachytat a hned by tušil, v čem je „zakopaný pes”? Podívejte se dnes s námi na zajímavý experiment zdánlivě popírající elementární fyzikální zákonitosti.

Jak se chová heliový balonek v autě?

Všichni to známe, když v autě prudce přidáme plyn, auto zrychlí a naše tělo se zatlačí do sedačky. Naopak jsme-li nuceni prudce sešlápnout brzdový pedál, vyletíme směrem dopředu, než nás zastaví bezpečnostní pásy (tedy pokud je máme zapnuté; pokud ne, poslední možností je volant či čelní sklo).

Vše funguje tak, jak nám pan Newton předložil ve svých pohybových zákonech. Ovšem, jak se zdá, heliový balónek si s nimi starosti nedělá a reaguje zcela opačně, než bychom očekávali. Abychom jeho chování pochopili, musíme se trochu zamyslet a ideálně si i zkusit podobný experiment doma.

K experimentu budeme potřebovat láhev s vodou naplněnou tak, aby uvnitř byla i vzduchová bublina. Máme-li doma vodováhu, můžeme použít i tu. Láhev či vodováhu položíme na bok, pak s ní trochu pohneme, jako by se rozjížděla. Bublinka téměř okamžitě akceleruje a pohne se stejným směrem, kterým jsme láhev rozpohybovali.

Láhev nám v tomto pokusu představuje auto. Voda uvnitř znázorňuje vzduch a vzduchová bublinka reprezentuje helium v balónku. Musíme si totiž uvědomit, že vzduch v autě má daleko vyšší hustotu než helium v balónku.

Ačkoli sami nevnímáme, že by se vzduch v automobilu pohyboval, děje se tak. I na vzduch platí Newtonovy zákony, proto se (stejně jako my) při akceleraci pohybuje směrem k zádi vozu. Nahrne se dozadu a vytlačí balónek s „lehčím” heliem dopředu.

Ve druhém případě, kdy brzdíme, se vzduch navalí dopředu (ano, i on setrvává v pohybu, než ho něco zastaví), kdežto heliový balónek nemá jinou možnost než učinit opačně.

Co z toho plyne? Je dobré si uvědomit, že fyzikální zákony neplatí jen pro předměty a věci, jež si můžeme ohmatat, ale že jsou všeobecně platné a neuniknou jim ani plyny.