Взаємодія тіл. Сила пружності

Взаємодія тіл. Сили в механіці. Сила пружності. Закон Гука. Вимірювання сил.

З першого закону Ньютона випливають важливі висновки: будь-яке тіло може рухатися рівномірно без зовнішньої дії; будь-яка зміна швидкості (прискорення руху) можлива внаслідок дії на певне тіло інших тіл, тобто, внаслідок взаємодії між тілами. Що саме є показником наявності зовнішньої дії на тіло?

Взаємодія тіл. Сили в механіці. Як ви вже побачили, рух тіла або швидкість сама по собі не є показником того, чи взаємодіє дане тіло з іншими тілами, чи ні. Пригадайте дослід з кулькою, що скочується в похилому жолобі (§ 1). Чим більш гладенька поверхня, по якій рухається кулька, тим більшу відстань вона (кулька) долає. Якби зовнішні впливи були відсутні, кулька рухалася б як завгодно довго.

Їдучи на велосипеді, ми збільшуємо швидкість, обертаючи педалі у напрямку руху, або зменшуємо – гальмуючи педалями у протилежному напрямку. Таким чином, зовнішні впливи змінюють швидкість тіла. Якщо тіло рухається прямолінійно й рівномірно, зміна його швидкості дорівнює нулю, що свідчить про відсутність його взаємодії з іншими тілами.

Досліди показують, що дія одного тіла на інше не є однобічною. Коли одне тіло впливає на інше і змінює його швидкість, тобто надає йому прискорення, то й саме отримує прискорення – тіла взаємодіють.

Розглянемо дві більярдні кульки 1 та 2. Нехай обидві кульки нерухомі. Практика гри в більярд показує, що ударом кия по кульці 1 можна досягти того, що обидві кульки опиняться в лузі.

Після удару києм по першій кульці, вона почне рухатися зі швидкістю (мал. 2.25, а). Після взаємодії з кулькою 2, яка була нерухомою, кулька 1 надає кульці 2 прискорення і та починає рухатися зі швидкістю (мал. 2.25, б). В результаті аналогічної дії з боку другої кульки на першу, швидкість першої кульки та напрям руху змінюються. В цьому досліді зміни швидкості відбуваються під час безпосередньої взаємодії. В досліді з металевою кулькою та магнітом (мал. 2.26) напрям швидкості кульки змінюється за рахунок зовнішньої взаємодії. Таким чином, під час взаємодії рухомих тіл їх швидкість може змінюватися не лише за модулем, а й за напрямом.

Щоб зрушити з місця будь-яке тіло (змінити його швидкість), ми говоримо, що на нього потрібно подіяти з деякою силою . З практики відомо, чим більша сила, що діє на тіло, тим більшою буде зміна його швидкості. Тобто, зміна швидкості пропорційна діючій силі: .

Дата добавления: 2015-08-18