Wczesne lata dwudziestego wieku ‘przyniosły’ wiele niesamowitych odkryć fizycznych oraz zapoczątkowały zupełnie nowy rozdział w fizyce nazywany mechaniką kwantową albo teorią kwantów. W 1905 roku Albert Einstein wysunął hipotezę, że światło, czyli fala elektromagnetyczna, składa się z pewnych elementarnych porcji (kwantów), które dziś znamy pod nazwą fotonów (zobacz: Definicja kwantu. Foton i jego energia). Liczne eksperymenty potwierdziły słuszność teorii Einsteina, w związku z czym światło zaczęło być traktowane nie tylko jako fala, ale także jako strumień fotonów (tzw. dualizm korpuskularno-falowy). W 1924 roku francuski fizyk Louis de Broglie wysunął przypuszczenie, że materia (np. elektrony) powinna podobnie jak światło wykazywać zarówno własności cząsteczkowe (korpuskularne), jak i falowe. Czy de Broglie miał rację i fale materii rzeczywiście istnieją? Odpowiedź znajdziesz w dalszej części tego artykułu, do którego przeczytania gorąco Cię zachęcam.

Czytaj całość

Straty energii występujące podczas zderzenia niesprężystego powodują, że tylko całkowity pęd układu zderzających się ciał jest zachowany (całkowita energia kinetyczna układu nie jest zachowana, ponieważ przyjmuje ona różną wartość przed i po zderzeniu). Aby omówić zderzenie niesprężyste ciał wyobraźmy sobie układ izolowany, w którym dwa ciała o masach m₁ i m₂, przy czym m₁ > m₂, poruszają się w dodatnim kierunku osi x (rysunek a).

Czytaj całość

Zderzenie sprężyste to zderzenie, w którym całkowita energia kinetyczna i całkowity pęd układu zderzających się ciał są zachowane. Pomimo, że zderzenia ciał spotykane na co dzień są zderzeniami niesprężystymi, to jednak niektóre z nich możemy w przybliżeniu traktować jako zderzenia sprężyste. Przykładem takiego zderzenia jest czołowe zderzenie dwóch kul bilardowych, podczas którego prawie cała energia kinetyczna jednej kuli zostaje przekazana początkowo nieruchomej drugiej kuli. W artykule tym zajmiemy się opisem zderzeń sprężystych odbywających się w układzie izolowanym tj. układzie, którego masa nie ulega zmianie w czasie, a wypadkowa sił zewnętrznych działających na układ ciał jest równa zero.

Czytaj całość

Liczne przykłady z życia codziennego, takie jak wbijanie gwoździ, czy kopanie piłki podczas meczu piłki nożnej sugerują nam, że zderzenia ciał występują tylko wtedy, gdy istnieje bezpośredni kontakt pomiędzy nimi. Stwierdzenie to jest wprawdzie słuszne, ale tylko częściowo, ponieważ, jak się za chwilę przekonasz, nie oddaje ono w pełni charakteru tego zjawiska. Zderzenie ciał nie musi bowiem oznaczać procesu ich zetknięcia się, a siły, będące bezpośrednim przejawem oddziaływania ciał, nie muszą być związane z sytuacją, w której dwa lub więcej ciał stykają się wzajemnie.

Czytaj całość

Zasada zachowania pędu, podobnie jak zasada zachowania energii, to jedno z najważniejszych praw rządzących światem przyrody. Zasada ta pozwala wyjaśnić m.in. zjawisko odrzutu występujące podczas wystrzału kuli armatniej, czy też serii pocisków wystrzelonych z karabinu maszynowego.

Wyobraźmy sobie układ kilku ciał znajdujących się w pewnym pomieszczeniu. Załóżmy następnie, że układ ten jest układem izolowanym tj. układem nie wymieniającym masy z otoczeniem, w którym wypadkowa sił zewnętrznych działających na układ ciał jest równa zero. Zasada zachowania pędu dla tak zdefiniowanego układu brzmi następująco:

Czytaj całość

Zgodnie z drugą zasadą dynamiki Newtona źródłem przyspieszenia ciała, o masie różnej od zera, jest stała siła lub wypadkowa sił działająca na to ciało. Skutkiem działania tej siły jest zmiana prędkości ciała, zachodząca w sposób liniowy (zobacz wykres V (t )  dla ruchu jednostajnie przyspieszonego). Wielkością fizyczną związaną z masą i prędkością ciała, informującą o „ilości” jego ruchu, jest pęd, oznaczany małą literą p.

Czytaj całość