A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Megoldás. A hintából és a gyerekből álló rendszerre kétféle külső erő hat: a gravitáció és a hintát tartó kötelek által kifejtett erők. Kezdetben a hinta áll, ekkor az összes külső erő függőleges. A hinta vízszintes irányú impulzusát függőleges irányú külső erők nem képesek megváltoztatni, tehát úgy vélhetnénk: a hinta csupán belső erőkkel nem hozható mozgásba. (A hintázni akaró gyerekek az induláskor általában valamelyik társuk, vagy a szüleik ,,külső'' segítségét kérik, esetleg a lábukkal próbálják ellökni magukat a talajtól; mindkét megoldás vízszintes irányú külső erőt tételez fel.) A hinta azonban külső segítség nélkül is lengésbe hozható! Ha a gyerek az álló hintában egy hirtelen mozdulatot tesz, mondjuk hátradől a hintán, akkor a hintával közös rendszerének tömegközéppontját ugyan nem tudja vízszintesen elmozdítani, de a saját tömegközéppontjának a hintához viszonyított helyzetét megváltoztathatja. A rendszer tömegközéppontjának helybenmaradása miatt ilyenkor a hinta egy kicsit ,,előre'' mozdul, s az enyhén ferde tartókötelek (láncok) már vízszintes komponenssel rendelkező erőt is kifejthetnek. A mozgás további része már könnyebben megérthető. Az egyre nagyobb amplitúdóval lengő hintának sem a vízszintes irányú impulzusa, sem a felfüggesztési pontra vonatkozó perdülete nem marad állandó, mert a kötélerőnek van vízszintes komponense is, a gravitációs erőnek pedig van a felfüggesztési pontra vonatkoztatott forgatónyomatéka. A rendszer energiája (amely hol mozgási energia, hol helyzeti energia, hol ezek együttes formájában azonosítható) megfelelő ,,belső'' mozgások hatására fokozatosan növekedhet. Ha a gyerek a lengések során a pálya legmélyebb pontjának közelében ,,behúzza'' a lábait, a legmagasabb helyzetben pedig visszaengedi azokat, akkor összességében pozitív munkát végez: ez a munka fedezi a rendszer összenergiájának növekedését. |