Cotxet d’aire (tercera llei de Newton)

La tercera llei de Newton estableix que tota força aplicada sobre un cos (acció) té com a resposta una força de reacció d’igual valor però sentit contrari a l’acció (anomenada reacció). En aquest experiment es demostra aquest fet, construint un cotxe impulsant per aire.

En deixar sortir l’aire de l’interior del globus a tota velocitat, aquest exerceix una força (acció) sobre les molècules de l’aire de l’atmosfera, les quals reaccionen exercint una força oposada sobre aquestes i conseqüentment sobre el cotxet, que és impulsat endavant.

Des d’un altre punt de vista, considerant el conjunt cotxet i aire retingut dins del globus com un sistema de partícules, la quantitat de moviment inicial és zero. La quantitat de moviment, o també coneguda com a moment línia (p), és el producte de la massa i la velocitat. Sota l’absència de forces externes, aquesta magnitud física es conserva. Així doncs, la quantitat de moviment inicial és nul·la, i per tant sempre tindrà aquest valor nul. En deixar sortir l’aire per la boca del globus, les partícules de l’aire adquireixen una velocitat i per tant una certa quantitat de moviment. Com que aquest valor ha de ser nul, el cotxer inicia un moviment en sentit oposat al de l’aire per compensar i fer que la quantitat de moviment total del conjunt cotxet i aire sigui nul. Es demostra així el principi de conservació del moment lineal (o quantitat de moviment), un dels 5 principis de conservació de la física.

Amb l’objectiu de quantificar i relacionar variables, en aquest experiment es podria relacionar la distància que recorre el cotxet en funció del volum d’aire que introduïm al globus. El volum de l’aire es pot mesurar de forma aproximada mesurant el diàmetre del globus, i la distància amb una cinta mètrica. Quina relació mantindran aquestes dues variables? Creixerà la distància que recorre el cotxet linealment amb el volum d’aire introduït? Caldrà experimentar per esbrinar-ho.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà Els camps necessaris estan marcats amb *