Учебное пособие: Елементарні відомості з механіки

7. У який бік падає людина, яка спіткнулася? яка посковзнулася?

8. Як змінилась швидкість руху вагонів, зображених на малюнку 68?

9. Як вистрибувати з вагона, який швидко рухається?

10. Що треба робити при швидкій їзді на велосипеді на поворотах?

25 ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ.

Ще раз розглянемо чому тіло починав рухатись або змінить свою швидкість.

На мал.69а зображено візок з прикріпленою до нього пружною пластинкою. Пластинку зігнуто і зв’язано ниткою. Візок перебував у спокої відносно стола. Чи почне він рухатися, якщо пластинка ви­прямиться? Перепалимо нитку. Пластинка різко випрямляється, але візок залишається на попередньому місці /мал. 69б/.

Тепер з другого боку від пластинки поставимо ще один такий самий візок /мал. 70а/. Коли перепалити нитку, обидва візки поч­нуть рухатися і роз'їдуться в різні боки /мал. 70б/. Ми бачимо, щоб змінити швидкість візка, потрібне друге тіло — другий візок.

Раз обидва візки стали рухатися відносно стола, то вони обидва подіяли один на одного.

Отже, дія тіла на інше тіло не може бути односторонньою. Обидва тіла діють одне на одне - вони взаємодіють. Так, наприклад, куля перед пострілом перебуває в спокої відносно рушниці. Під час пострілу куля й рушниця взаємодіють і рухаються в різні боки. Від­бувається явище відбою.

Коли людина, що сидить у човні, відштовхує від себе рукою інший човен, то і її човен також починає рухатись у протилежний бік.

Людина стрибає з човна на берег /мал. 72/. Людина став на край. човна і відштовхується від нього, тобто штовхає його назад. При цьому човен діє на людину і вона набуває швидкості в напрямі до берега. Дія людини на човен проявляється в тому, що він відходить у бік, протилежний стрибку.

На мал. 73 зображено два хлопчики, які стоять на візках. У рухах у них вірьовка. Коли хлопчики натягують вірьовку, то обидва вони разом з візками почнуть рухатись назустріч один одному. Сили, які при цьому прикладені до хлопчиків, виявляються завжди рівними і протилежно напрямленими, незалежно від того, як хлопчики на­тягують вірьовку (діюча і протидіюча сила).

Отже, в усіх випадках сили, з якими два тіла діють одне на друге, рівні за величиною і протилежні за напрямом.

Ноги людини і тварин, ведучі колеса автомобіля і тепловоза при русі відштовхуються від землі, гребний гвинт пароплава — від води, птах і гвинт літака під час польоту — від повітря. У всіх таких випадках. відштовхуюче і відштовхуване тіла починають рухатися в протилежних напрямах.

Сили дії і протидії завжди рівні і протилежно напрямлені, але ніколи одна одну не зрівноважують, оскільки вони прикладені до різних тіл.

Якщо кінь везе воза, то це не означає, що сила, з якою він тягне воза, більша від сили, з якою віз тягне коня у протилежну сторону. Ці сили рівні за величиною. Але ні кінь, ні віз, внаслідок самої тільки взаємодії один з одним, не можуть почати рухати­ся обидва в одному і тому ж напрямі. Для цього необхідна третя сила, прикладена одночасно і до коня, і до воза. Така сила виникав при взаємодії коня з Землею. Кінь підковами відштовхує Землю в одну сторону, а Земля штовхає коня з возом у другу.

1. Опишіть досліди, які показують, що тіла починають рухатися Тільки тоді, коли вони взаємодіють з іншими тілами.

2. Наведіть приклади, які показують, що внаслідок взаємодії змінюються швидкості обох тіл.

3. Опишіть явища взаємодії на прикладі, зображеному на малюнку 72.

4. Порівняйте явища, зображені на мал. 70 і 71.

МАСА ТІЛА. ВАГА ТІЛА. ДИНАМОМЕТР

На попередньому уроці ми проводили дослід з двома однаковими візками. Їхні швидкості були однаковими.

Проведемо такий самий дослід з різними візками /мал.74/. Після перепалення нитки пластина випрямляється, візки взаємодіють і їхні швидкості змінюються. Візки роз’їжджаються з різними швидкостями. Це тому, що візки мають різні маси. Той візок, що рухається з більшою швидкістю має меншу масу. Якщо швидкість першого візка у 2 рази більша, ніж другого, то маса першого у 2 рази менша, ніж маса другого.

При пострілі з рушниці порохові гази і рушниця після взаємодії рухаються в протилежні сторони (відбій). Тому, що маса рушниці набагато більша від маси кулі, то швидкість рушниці менша. Якщо маса човна, з якого стрибає людина, у 5 разів більша за масу людини, то швидкість човна буде у 5 разів менша.

Вивчаючи взаємодію тіл, ми ознайомились з фізичною величиною, яка називається масою тіла. Порівнювати маси тіл можна за швидкостями, яких набувають внаслідок взаємодії тіла, якщо до взаємодії вони були у спокої.

За одиницю маси взято кілограм — 1кг. Міжнародний зразок /еталон/ кілограма зберігається у Франції, в м. Севрі, поблизу Парижа. 3 цього зразка з великою точністю виготовлено копії для інших країн. /Мал. 75/.

Порівнюючи швидкості, набуті тілами, які перебувають у спокої, внаслідок взаємодії, можна визначити, у скільки разів маса одного тіла більша за масу другого. Цим способом можна виміряти масу тіла, якщо маса одного з тіл, які взаємодіють, відома.

Масу тіл можна визначити за допомогою важільних терезів /мал. 76/.

Коли тіло ставлять на опору, то стискається не тільки опора, а й тіло, яке притягується Землею. Деформоване, стиснуте тіло тисне на опору. Так само, коли тіло підвішене, то деформується не тільки підвіс, а й саме тіло. Деформоване /розтягнуте/ тіло, деформує /розтягає/ підвіс.

Силу, з якою тіло внаслідок притягання до Землі діє на горизонтальну опору або вертикальний підвіс, називають вагою тіла.