Все для дітей


Я. Перельман
"Цікава фізика". Книга 2.
Розділ 1. Основні закони механіки

ВАЖКИЙ ЗАКОН

Ні один з трьох основних законів механіки не викликає, ймовірно, стільки непорозумінь, як знаменитий «третій закон Ньютона - закон дії і протидії. Всі його знають, вміють навіть в інших випадках правильно застосовувати, - і проте мало хто вільний від деяких неясностей в його розумінні. Може бути, читачу, вам пощастило відразу зрозуміти його, - але я, зізнаюся, цілком збагнув його лише десяток років після першого із ним знайомства.

Розмовляючи з різними особами, я не раз переконувався, що більшість готова визнати правильність цього закону лише з істотними застереженнями. Охоче допускають, що він вірний для нерухомих тіл, але не розуміють, як можна застосовувати його до взаємодії тіл, що рухаються... Дію, свідчить закон, завжди рівна і протилежно протидії. Це означає, що, якщо кінь тягне віз, то і віз тягне коня назад з такою ж силою. Але ж тоді віз повинна залишатися на місці: чому ж все-таки вона рухається? Чому ці сили не врівноважують одна одну, якщо вони рівні?

Такі звичайні здивування, пов'язані з цим законом. Отже, закон є помилковим? Ні, він безумовно вірний; ми тільки неправильно розуміємо його. Сили не врівноважують один одного просто тому, що прикладені до різних тіл: одна - до воза, інша - до коня. Сили рівні, так, - але хіба однакові сили завжди виробляють однакові дії? Хіба рівні сили повідомляють всім тілам рівні прискорення? Хіба дія сили на тіло не залежить від тіла, від величини того «опору», яке саме тіло надає силі?

Якщо подумати про це, стане зрозуміло, чому кінь захоплює віз, хоча віз тягне її назад з такою ж силою. Сила, діюча на віз, і сила, діюча на коня, в кожен момент дорівнюють; але так як віз вільно переміщається на колесах, а кінь впирається в землю, то зрозуміло, чому віз котиться в бік коня. Подумайте і про те, що якби віз не надавала протидії рушійною силою коня, то... можна було б обійтися і без коня: сама слабка сила повинна була б привести віз в рух. Кінь потім і потрібна, щоб долати протидію вози.

Все це засвоювалося б краще і породжувало б менше непорозумінь, якби закон не висловлювався у звичайній короткій формі: «дія дорівнює протидії», а, наприклад, так: «протидіюча сила дорівнює силі діючої». Адже дорівнюють тут тільки сили, - дії, ж (якщо розуміти, як зазвичай розуміють під дією сили» переміщення тіла) звичайно різні, тому що сили прикладені до різних тіл.

Точно так само, коли полярні льоди здавлювали корпус «Челюскін», його борту тиснули на лід з равною силою. Катастрофа сталася тому, що потужний лід виявився здатним витримати такий натиск, не руйнуючись; корпус судна, хоча і сталевий, але не представляє собою суцільного тіла, піддався цій силі, був зім'ятий і роздавлений. (Докладніше про фізичних причини загибелі «Челюскіна» розказано далі, в окремій статті).

Навіть падіння тіл строго підкоряється закону протидії. Яблуко падає на Землю тому, що його притягує земну кулю; але точно з такою ж силою і яблуко притягує до себе всю нашу планету. Строго кажучи, яблуко і Земля падають один на одного, але швидкість цього падіння різна для яблука і для Землі. Рівні сили взаємного тяжіння повідомляють яблуку прискорення 10 м/с2, а земній кулі - в стільки ж раз менше, у скільки разів маса перевищує масу Землі яблука. Звичайно, маса земної кулі в неймовірну кількість разів більше маси яблука, і тому Земля отримує переміщення настільки мізерне, що практично його можна вважати рівним нулю. Тому-то ми і говоримо, що яблуко падає на Землю, замість того щоб сказати: «яблуко і Земля падають один на одного».

Цікава фізика Я. Перельмана

 






Система Orphus

ПІДТРИМАЙТЕ САЙТ!

Вам сподобався наш сайт, і ви хотіли б підтримати його? Це дуже просто: розкажіть про нас друзям!
ДЕТАЛЬНІШЕ

  © 2014 Все для дітей