Глава 1. Механические явления

§ 19. Сила

Какие изменения могут произойти с движущимися телами в результате их взаимодействия?

1. Со словом «сила» вы знакомы давно. Если нужно сдвинуть с места покоящееся тело или остановить движущееся, то необходимо приложить определённое мышечное усилие. Это усилие может быть бо́льшим или меньшим. Не случайно говорят: «Этот человек сильнее другого», «Лошадь сильнее мула» и т. д. Слово «сила» употребляется и при описании многих явлений природы — сильный ветер, сильный снегопад и др. Подчас оно характеризует и совсем не связанные с мышечным усилием понятия, например сильная боль, сильное чувство. Однако все эти слова дают только бытовую, житейскую характеристику понятия «сила».

Для того чтобы ввести физическое понятие «сила», чтобы определить его как физическую величину, необходимо выяснить, какое свойство или явление это понятие характеризует и может ли быть измерено.

2. Выясним прежде всего, что же характеризует физическое понятие «сила».

Лежащий на поверхности стола стальной шарик можно привести в движение, поставив напротив него магнит, как показано на рисунке 51, а. Скорость шарика возрастёт от нуля до какого-то значения υ₁, т. е. шарик приобретёт ускорение а₁. Заменив магнит на более мощный (рис. 51, б), который сильнее будет притягивать стальной шарик, можно наблюдать, что и конечная скорость движения шарика (за тот же промежуток времени, что и в первом опыте) υ₂, и его ускорение а₂ возрастут.

Рис. 51

Повторим теперь опыт, который проводили, анализируя взаимодействие двух демонстрационных тележек (см. рис. 43). Изменяя длину нити, которой стягивается упругая пластина, мы тем самым изменяем усилие, действующее на тележки. Чем сильнее мы стянем эту пластину, тем резче и интенсивнее она будет распрямляться после пережигания нити. И в этом случае и ускорения, и скорости, с которыми тележки разъедутся, будут зависеть от усилия, приложенного к ним со стороны пластины.

Таким образом, действие одного тела на другое, иначе говоря — взаимодействие тел, может быть различным.

В физике для количественной характеристики взаимодействия тел вводится понятие «сила».

Продолжение >>>