Ποιο αντικείμενο μπορεί να κινηθεί με ελάχιστη δύναμη σε απόσταση 5 μέτρων;
Η φυσική της δύναμης και της κίνησης
* Νόμοι του Νεύτωνα: Οι νόμοι της κίνησης του Νεύτωνα μας λένε ότι η δύναμη που απαιτείται για να μετακινηθεί ένα αντικείμενο σχετίζεται με τη μάζα και την επιτάχυνση που θέλουμε να επιτύχουμε. Ένα ελαφρύτερο αντικείμενο απαιτεί λιγότερη δύναμη για να μετακινηθεί η ίδια απόσταση.
* τριβή: Η τριβή αντιτίθεται στην κίνηση. Όσο πιο ομαλή είναι η επιφάνεια που κινείται ένα αντικείμενο, τόσο λιγότερη δύναμη απαιτείται για να ξεπεραστεί η τριβή.
* Αντίσταση αέρα: Η αντίσταση στον αέρα αντιτίθεται επίσης στην κίνηση. Ένα εξορθολογισμένο αντικείμενο (όπως μια σφαίρα) θα συναντήσει λιγότερη αντίσταση στον αέρα από ένα ευρύ, επίπεδο αντικείμενο (όπως ένα κομμάτι χαρτί).
Βρίσκοντας το "ευκολότερο" αντικείμενο
Θεωρητικά, το αντικείμενο που θα κινήθηκε το πιο εύκολο με τη λιγότερη δύναμη θα ήταν:
* Εξαιρετικά ελαφρύ: Ένα μόνο άτομο ή ακόμα και ένα μικρό σωματίδιο σκόνης. Αυτά έχουν αμελητέα μάζα.
* Χωρίς τριβή: Φανταστείτε αυτό το αντικείμενο που κινείται σε κενό (χωρίς αέρα) χωρίς επαφή με οποιαδήποτε άλλη επιφάνεια. Αυτό εξαλείφει την τριβή.
Πρακτικές εκτιμήσεις
Στον πραγματικό κόσμο, δεν μπορούμε να επιτύχουμε ένα πραγματικό περιβάλλον χωρίς τριβές. Έτσι, το "πιο εύκολο" αντικείμενο για να μετακινήσετε 5 μέτρα θα ήταν πιθανώς:
* Ένα ελαφρύ, εξορθολογισμένο αντικείμενο με ελάχιστη επαφή επιφάνειας: Σκεφτείτε ένα μικρό, ομαλό μάρμαρο που κυλούσε σε μια τέλεια επίπεδη επιφάνεια.
Σημαντική σημείωση: Ακόμη και μια μικροσκοπική δύναμη μπορεί να μετακινήσει ένα αντικείμενο εάν ενεργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα! Για παράδειγμα, ένα πολύ απαλό αεράκι θα μπορούσε τελικά να μετακινήσει ένα μικρό φτερό σε ένα δωμάτιο.
Ενημερώστε με αν θέλετε να εξερευνήσετε συγκεκριμένα σενάρια! Για παράδειγμα, θα μπορούσαμε να συγκρίνουμε τη δύναμη που απαιτείται για να μετακινήσετε ένα φτερό, ένα μάρμαρο και μια μπάλα τένις σε ένα ομαλό δάπεδο.
