Όταν η μπάλα αναπηδά από μια δύναμη τοίχου είναι μηδέν λόγω των δυνάμεων δράσης και αντίδρασης;
Γιατί η καθαρή δύναμη δεν είναι πάντα μηδενική:
* Η μπάλα αλλάζει κατεύθυνση: Η ταχύτητα της μπάλας αλλάζει κατά τη διάρκεια της αναπήδησης. Αυτό σημαίνει ότι η ορμή της αλλάζει και η αλλαγή της ορμής απαιτεί καθαρή δύναμη.
* Η δύναμη εφαρμόζεται με την πάροδο του χρόνου: Η δύναμη του τοίχου στην μπάλα δεν είναι στιγμιαία. Η μπάλα παραμορφώνεται ελαφρώς καθώς έρχεται σε επαφή με τον τοίχο και η δύναμη αυξάνεται σταδιακά σε μια κορυφή πριν μειωθεί στο μηδέν. Αυτή η δύναμη που ενεργεί σε ένα μικρό χρονικό διάστημα προκαλεί την αλλαγή της ορμής.
Ο ρόλος των δυνάμεων δράσης-αντίδρασης:
* Τρίτος νόμος του Νεύτωνα: Είναι αλήθεια ότι η μπάλα ασκεί μια δύναμη στον τοίχο (δράση) και ο τοίχος ασκεί ίση και αντίθετη δύναμη στην μπάλα (αντίδραση). Ωστόσο, αυτές οι δυνάμεις δρουν σε διαφορετικά αντικείμενα.
* Καθαρή δύναμη στην μπάλα: Η καθαρή δύναμη στην μπάλα είναι το άθροισμα των φορέων * όλων των δυνάμεων που ενεργούν πάνω της. Η δύναμη από τον τοίχο δεν είναι η μόνη δύναμη που ενεργεί στην μπάλα. Η βαρύτητα ενεργεί επίσης στην μπάλα, ακόμη και κατά τη διάρκεια της σύντομης στιγμής επαφής.
Τι έχει ως αποτέλεσμα μηδενική καθαρή δύναμη;
* Σε ολόκληρη την αναπήδηση: Εάν θεωρείτε ολόκληρη την αναπήδηση, από τη στιγμή που η μπάλα πλησιάζει τον τοίχο μέχρι τη στιγμή που φύγει, η μέση * καθαρή δύναμη στην μπάλα μπορεί να είναι κοντά στο μηδέν. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η δύναμη από τον τοίχο ενεργεί για μικρό χρονικό διάστημα, αλλά η δύναμη της βαρύτητας ενεργεί για μεγαλύτερη διάρκεια.
Συνοπτικά:
Ενώ οι δυνάμεις δράσης-αντίδρασης είναι σημαντικές, το κλειδί για την κατανόηση της αναπήδησης είναι ότι το NET Force στην μπάλα δεν είναι πάντα μηδενική. Η μπάλα βιώνει μια καθαρή δύναμη κατά τη διάρκεια της επαφής με τον τοίχο, προκαλώντας την αλλαγή της ορμής και με αποτέλεσμα την αναπήδηση.
