Pradžia
Įdomybių aruodas
Mokymosi medžiaga
Fizikos bandymai
Žymiausi fizikai
Interaktyvioji galerija
Nuorodos
Testai
Gyvenimiški klausimai

Hey.lt - Interneto reitingai, lankomumo statistika, lankytojų skaitliukai

Pradžia arrow Įdomybių aruodas arrow Įdomioji fizika, II dalis arrow Jėga. Darbas. Trintis arrow Gulbės, vėžio ir lydekos uždavinys
Gulbės, vėžio ir lydekos uždavinys

Istorija apie tai, kaip „gulbė, lydeka, vėžys su kroviniu vežimą vežti ryžos“, – žinoma visiems. Bet vargu yra kas mėginęs panagrinėti šią pasakėčią mechanikos požiūriu. Rezultatas gaunamas visiškai nepanašus į pasakėčios autoriaus Krylovo išvadą.

Čia turime mechanikos uždavinį kelioms tam tikru kampu viena kitos atžvilgiu veikiančioms jėgoms sudėti. Jėgų kryptis pasakėčioje apibrėžta taip:

Bet gulbė veržiasi padebesin,

Vėžys atgal ropoja, lydys gi traukia vandenin.

Tai reiškia (12 pav.), kad viena jėga, kuria traukia gulbė, – nukreipta į viršų; antra, kuria traukia lydeka (OB), – į šoną; trečia, kuria traukia vėžys (OC), – atgal. Neužmirškime, kad yra dar ketvirtoji jėga – vežimo svoris, – kuri nukreipta stačiai žemyn. Pasakėčia teigia, kad „vežimas šiandien tebėra tenai“, kitais žodžiais sakant, kad visų vežimą veikiančių jėgų atstojamoji lygi nuliui.

Ar tikrai taip? Pažiūrėkime. Padebesin besiveržianti gulbė netrukdo vėžio ir lydekos darbo, o netgi jiems padeda; jėga, kuria gulbė traukia, nukreipta prieš svorio jėgą ir mažina ratų trintį į žemę ir į ašis, tuo mažindama vežimo svorį, o gal būt, netgi visiškai jį atsverdama, – juk krovinys nedidelis („krovinys nebuvo, rodos, jiems sunkus“). Dėl paprastumo leidę pastarąjį atveją, matome, kad lieka tiktai dvi jėgos: vėžio ir lydekos. Apie šių jėgų kryptis sakoma, kad „vėžys atgal ropoja, lydys gi traukia vandenin“. Savaime suprantama, kad vanduo buvo ne priešakyje vežimo, o kur nors iš šono (juk ne skandinti vežimo susirinko Krylovo darbininkai!). Vadinasi, vėžio ir lydžio jėgos yra nukreiptos kampu viena į kitą; o jeigu taip, tai jų atstojamoji jokiu būdu negali būti lygi nuliui.

Image
12 pav. Krylovo gulbės, vėžio ir lydžio uždavinys, išspręstas pagal mechanikos taisykles. Atstojamoji (OD) turi traukti vežimą į upę

Elgdamiesi pagal mechanikos taisykles, iš abiejų jėgų OB ir OC sudarome lygiagretainį; jo įstrižainė OD duoda atstojamosios kryptį ir dydį. Aišku, kad ta atstojamoji jėga turi išjudinti vežimą iš vietos, juo labiau, kad jo svoris, gulbei traukiant, visiškai ar bent iš dalies nyksta. Kitas klausimas – į kurią pusę vežimas pajudės: priekin, atgal ar į šoną? Tai priklauso jau nuo jėgų santykio ir nuo kampo tarp jų.

Skaitytojai, kurie yra bent kiek pratę jėgas sudėti ir skaidyti, lengvai susivoks ir tuo atveju, kai gulbės jėga neatsveria vežimo svorio; jie įsitikins, kad vežimas ir tada negali likti nejudamas. Veikiant toms trims jėgoms, vežimas tik viena sąlyga gali nepajudėti iš vietos: jei trintis į jo ašis ir kelio paviršių būtų didesnė, negu panaudotos pastangos. Bet tai nesiderina su teigimu, kad „krovinys nebuvo, rodos, jiems sunkus“.

Kaip ten bebūtų, Krylovas negalėjo įsitikinęs teigti, kad „vežimas – nė krust“, kad „vežimas ir šiandien tebėra tenai“. Tai, beje, nekeičia pasakėčios prasmės ir jos pamokomosios išvados.

 

 
Kitas >