შეკითხვა: | ტბაში გაჩერებულია L სიგრძის ნავი,რომლის კიჩოზე დგას მენავე.ის გადავიდა ნავის ცხვირზე.ნავის მასა 3-ჯერ მეტია მენავის მასაზე.რა მანძილი გაიარა ნავმა ნაპირის მიმართ?წინააღმდეგობის ძალები უგულებელყავით. ა) L/6 ბ) L/4 გ) L/3 დ) 2L/3 ე) 3L/4 |
---|---|
პასუხი: | ნავი და მენავე შეიძლება ჩავთვალოთ ჩაკეტილ სისტემად, რომელშიც ხდება მათი ურთიერთქმედება – მენავე უკუაგდებს ნავს. დედამიწაზე მყოფი დამკვირვებლის თვალთსაზრისით მენავე მის მიმართ მოძრაობს რაღაც v სიჩქარით(ვთქვათ მარჯვნივ) და იმავდროულად ნავიც ნაპირის მიმართ მოძრაობს საწინააღმდეგოდ (მარცხნივ) V განსხვავებული(კეროდ. შედარებით ნაკლები) სიჩქარით. ცხადია ეს მოძრაობა არ იქნება თანაბარი, მაგრამ დროის ნებისმიერი მომენტისათვის ადგილი ექნება იმპულსის მუდმივობის კანონს : mv = MV , მაგრამ რადგანაც M = 3m , ამიტომ v = 3V. ----- (1) ნაპირზე მყოფი დამკვირვებლის თვალსაზრისით მენავის მარცხენა ბოლოდან მარჯვენა ბოლოში t დროში გადასვლისას ნავი მარცხნივ გადაადგილდება რაღაც x მანძილით , რის გამოც V = x / t ----(2) მაგრამ იგივე t დროში მენავე ნაპირის მიმართ გადაადგილდება (L - x) მანძილით, რის გამოც v = (L - x) / t ----(3) თუ (2) და ( 3) ფორმულებს ჩავსვამთ (1) –ში,,,,,, L - x = 3x, საიდანაც x = L / 4 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ამ ამოცანის ამოხსნა სხვაგვარადაც შეიძლებოდა. კერძოდ იმაზე დაყრდნობით, რომ მთელი ამ პროცესის(მენავის გადაადგილება) განმავლობაში არ შეიცვლებოდა ნავი – მენავეს( როგორც ერთიანი სისტემის) სიმძიმის (მასათა) ცენტრი – იგი დედამიწაზე მყოფი დამკვირვებლის მიმართ უძრავი იქნებოდა და იგი საწყისი მდგომარეობისათვის მოთავსებული იქნებოდა ნავის შუა წერტილიდან მენავის მხარეს L / 8 მანძილზე. საბოლოო მდგომარეობისათვის კი სურათი სიმეტრიულად შეიცვლებოდა. ამ ორი სურათის შედარებით ადვილი დასადგენია ნავის გადაადგილება ნაპირის მიმართ (სცადე დამოუკიდებლად)
|