ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сила из "Механика Изд.3 " Взаимодеишвие — вот первое, что выступает перед нами, когда мы рассматриваем движущуюся материю в целом с точки зрения теперешнего естествознания. [c.49] Законы динамики устанавливают связь между движением тела и причинами, которые вызвали или изменили это движение. [c.50] Начинать изучение законов механики нужно с рассмотрения самых простых движений, доступных непосредственному наблюдению. Поэтому вначале рассмотрим движение тел относительно земной поверхности, полагая, пока без должных оснований. Землю неподвижной. Найдя общие законы этих движений, можно сделать определенные выводы о влиянии движения Земли относительно Солнца на рассматриваемые движения и проверить эти выводы опытами. Целый ряд опытов, о которых будет сказано ниже, подтвердит верность найденных законов для любых движений тел. Поэтому динамические закономерности, установленные для движения тел относительно земной поверхности, можно распространить и на движение небесных тел, на этом основании произвести теоретические расчеты и опять проверить следствия расчетов наблюдениями. Забегая вперед, скажем, что такую проверку сделал еще сам Ньютон, н с тех пор физические исследования и астрономические наблюдения блестяще подтверждают справедливость найденных таким путем законов динамики. [c.50] Движения тел относительно друг друга имеют самый различный характер, который, вообще говоря, с течением времени изменяется. Эти изменения происходят различным образом например, тело находилось в покое и начало двигаться, получило движение, получило некоторую скорость, затем остановилось, пришло в состояние покоя или тело двигалось с определенной скоростью, а затем в результате воздействия скорость тела увеличилась, оно стало двигаться быстрее или тело двигалось на восток, а затем стало двигаться на юг, и т. д. [c.50] Во всех случаях изменение движения сопровождается прежде всего определенным изменением вектора скорости тела скорость тела меняет свою величину, или свое направление, или и то и другое вместе. Следовательно, можно предполагать, что взаимодействия, вызывающие изменение скорости тела, закономерно связаны с последней. [c.50] Эта мысль возникает прежде всего, когда пытаются найти законы движения тел. Она может быть сформулирована так воздействия других тел на данное определяют его скорость. [c.50] Примерно таким и было представление древних ученых об основном законе движения, о котором мы знаем из Физики Аристотеля. Аристотель разделял все движения на естественные и насильственные к естественным он относил движение вверх и вниз, к насильственным — все остальные, которые продолжаются до тех пор, пока, как мы скажем теперь, есть воздействие. [c.50] Это утверждение составляет основу открытого Галилеем первого закона динамики, который мы подробно рассмотрим в 16. [c.51] Но прежде чем приступить к анализу этих положений и сформулировать законы динамики, необходимо рассмотреть основную механическую характеристику воздействия тел — физическую силу. [c.51] Человек, для того чтобы поднять ведро воды и удержать его рукой, должен приложить к ведру силу своей руки он чувствует силу, с которой он тянет ведро вверх, или силу, с которой ведро тянет его руку вниз. Когда рабочий толкает груженую тележку, то он прикладывает силу своих рук для того, чтобы сдвинуть с места тележку и катить ее, чтобы сообщить ей скорость (см. рис, 28). При этих действиях человек испытывает определенное ощущение усилия в своем теле, и сила, на которую мы указывали в только что приведенных примерах, связана с этими ощущениями. [c.51] Но в механике под силой понимают не физиологическое ощущение усилия, а физическую причину, изменяюш,ую состояние движения тел и возникаюи ую в результате взаимодействия двух тел. Физическую силу, о которой идет речь в механике, ни в коем случае нельзя смешивать и связывать с ощущением усилия человека. Например, рабочий, толкая тележку, действует на тележку определенной силой, это связано с ощущением усилия в его мускулах. Характер движения тележки связан закономерно не с ощущением рабочего, а с величиной силы, приложенной к тележке со стороны рабочего. Если такая же сила будет-приложена к тележке и со стороны другого тела, например трактора, автомашины, то и движение тележки останется тем же. [c.51] Сила пороховых газов выталкивает снаряд из канала орудия, сила паровоза приводит в движение вагоны, сила течения реки вертит водяное колесо. Здесь всюду идет речь о силе физической как о причине, изменяющей движение тела. [c.51] В таких случаях на тело, кроме указанной силы, действуют еще другие силы, действие которых уничтожает действие упомянутой силы. [c.52] Если на тело некоторое время действует только одна сила, то оно не может находиться в покое — это очевидно из первого закона динамики. С другой стороны, если тело находится в состоянии покоя, то все силы, действующие на него, уравновешиваются, или сумма всех снл равна нулю. Нужно заметить, что хотя под действием уравновешенных сил тело не будет изменять состояния покоя, но оно будет деформироваться (изменять свою форму) под действием этих сил. В тех случаях, когда между деформацией и силами существует закономерная и однозначная связь, деформации определенных тел (пружин, динамометров и т. д.) могут служить мерой величины снл. [c.52] Часть механики, в которой изучаются законы равновесия сил, действующих на тело, называется статикой. Законы статики представляют собой частный случай законов динамики, но они значительно проще. Поэтому иногда начинают изучение механики со статики. Такой порядок изложения соответствует и историческому порядку развития механической науки законы статики стали известны значительно раньше законов динамики. [c.52] Вернуться к основной статье