Логин:   Пароль:  

Соцсети





При соударении двух бильярдных шаров меняют свою скорость, т. е. получают ускорения, оба шара. Когда при формировании железнодорожного состава вагоны наталкиваются друг на друга, буферные пружины сжимаются у обоих вагонов.
Автор:
Написал: Amro Дата: 23-Мар-2010
При соударении двух бильярдных шаров меняют свою скорость, т. е. получают ускорения, оба шара. Когда при формировании железнодорожного состава вагоны наталкиваются друг на друга, буферные пружины сжимаются у обоих вагонов. Земля притягивает Луну (сила всемирного тяготения) и заставляет ее двигаться по криволинейной траектории; в свою очередь Луна также притягивает Землю (тоже сила всемирного тяготения). Хотя, естественно, в системе отсчета, связанной с Землей, ускорение Земли, вызываемое этой силой, нельзя обнаружить непосредственно (непосредственно нельзя обнаружить даже значительно большее ускорение, вызываемое притяжением Земли Солнцем), оно проявляется в виде приливов (см. § 137).

Мы привели несколько примеров сил, действующих между телами; эти примеры показывают, что силы всегда возникают не «в одиночку», а по две сразу: если одно тело действует с некоторой силой на другое («действие»), то и второе тело действует с некоторой силой на первое («противодействие»). Опыт показывает, что это правило носит всеобщий характер. Все силы носят взаимный характер, так что силовые действия тел друг на друга всегда представляют собой взаимодействия.

Что же можно сказать о силе, действующей со стороны второго тела на первое, если мы знаем силу, действующую со стороны первого тела на второе? Грубые измерения сил взаимодействия можно произвести на следующих опытах. Возьмем два динамометра, зацепим друг за друга их крючки и, взявшись за кольца, будем растягивать их, следя за показаниями обоих динамометров (рис. 69). Мы увидим, что при любых растяжениях показания обоих динамометров будут совпадать; значит, сила, с которой первый динамометр действует на второй, равна силе, с которой второй динамометр действует на первый.

Другой опыт по сравнению упругих сил взаимодействия показан на рис. 70, где тела, укрепленные на тележках, могут быть любыми. По-разному нажимая рукой на динамометр D1 вызовем различные показания обоих динамометров. Когда сдавливаемые тела остаются неподвижными, оба динамометра показывают равные по величине силы F1 и F2. При этом направления сил, с которыми действуют динамометры, будут противоположны. Кроме сил со стороны динамометров, при этом на тела действуют силы их упругого взаимодействия: на тело А — сила F3 со стороны тела В и на тело В — сила F4 со стороны тела А. Оба тела неподвижны; значит, действующие на каждое из них силы должны уравновешиваться. Значит, сила F3 должна уравновешивать силу F1, а сила F4— силу F2. Так как F1= F2, то силы F3 и F4 также равны между собой по величине и противоположны по направлению.


Рис. 69. Сила, с которой первый динамометр действует на второй, равна силе, с которой второй динамометр действует на первый.


Аналогично можно сравнить и силы взаимодействия, Действующие на расстоянии. Укрепим на тележке магнит, на другой тележке — кусок железа и прикрепим к тележкам динамометры (рис. 71). В зависимости от условий опыта тележки могут остановиться на разном расстоянии друг от друга, так что силы взаимодействия между магнитом и куском железа будут больше или меньше, в зависимости от этого расстояния. Но во всех случаях окажется, что динамометры дадут одинаковые показания; проведя такие же рассуждения, как и в предыдущем случае, мы заключим, что сила, с которой магнит притягивает железо, равна и прямо противоположна силе, с которой железо притягивает магнит.


Рис. 70. Исследование взаимодействия двух тел А и В. Внизу показаны действующие на них силы.


В приведенных примерах взаимодействующие тела покоились. Но опыт показывает, что силы взаимодействия между двумя телами равны по величине и противоположны по направлению и в тех случаях, когда тела движутся. Это иллюстрируется следующим опытом. На двух тележках, которые могут катиться по рельсам, стоят два человека А и В (рис. 72). Они держат в руках концы веревки. Легко обнаружить, что независимо от того, кто натягивает («выбирает») веревку, А или В или оба вместе, тележки всегда приходят в движение одновременно, и притом в противоположных направлениях. Измеряя ускорения тележек, можно убедиться, что ускорения обратно пропорциональны массам каждой из тележек (вместе с человеком). Как мы видели в § 44, отсюда следует, что силы, действующие на обе тележки, равны по величине.


Рис. 71. Сравнение сил взаимодействия между магнитом и куском железа.



Рис. 72. Кто бы из стоящих на подвижных платформах ни «выбирал» веревку, ускорение получат обе платформы.


Опыты показывают, что и во всех других случаях, если одно тело действует на другое с некоторой силой, то второе тело действует на первое с силой, равной по величине и противоположной по направлению. При этом обе силы лежат на одной прямой. Это — закон равенства действия и противодействия, открытый Ньютоном и названный им третьим законом движения.

Упражнения. 47.1. Найти силу, с которой килограммовая гиря, лежащая на Земле, притягивает Землю.

47.2. В опыте с людьми на тележках найти отношение путей, пройденных тележками за какой-либо промежуток времени (например, до столкновения), если известно отношение масс тележек с людьми.


Комментарии: (0) Рейтинг:
Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.043 секунды