Взаємодія тіл

ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ.

ІНЕРЦІЯ.

Ми з досвіду знаємо, що коли яке-небудь тіло перебуває в спокої, то саме воно, без ніякої причини, не почне рухатись.

Покладена на стіл книжка лежить на місці, поки хто-небудь не перекладе її на інше місце. Поїзд стоїть на місці доти, поки тепловоз його не потягне. Куля, вкладена в рушницю, не виле-тить доти, поки її не виштовхнуть порохові гази.

У всіх випадках, для того, щоб вивести тіло з стану спокою, на нього повинне подіяти яке-небудь інше тіло, або, як кажуть, на тіло повинна подіяти сила.

Часто доводиться спостерігати, як рухається велосипедист, не працюючи педалями. До-сить довго рухається автомобіль після вимкнення двигуна. Куля, виштовхнута з рушниці поро-ховими газами, продовжує рух і поза рушницею, де на неї вже не діють порохові гази.

Однак зрештою всі згадані тіла з часом зупиняються. Чому? Щоб відповісти на це запи-тання, виконаємо дослід.

Установимо похило на столі дошку. На невеликій відстані від кінця дошки насиплемо ку-пку піску. На похилу дошку ставимо візок. Візок скочуючись, потрапляє у пісок і швидко зупи-няється /мал. 65а/. Вирівнявши пісок, знову пускаємо візок по дошці з попередньої висоти. Те-пер візок проходять більшу відстань по столу /мал. 65б/. Якщо ж зовсім прибрати пісок з шляху візка, то до зупинки він пройде ще більшу відстань /мал. 65в/.

Отже, чим менша дія іншого тіла на візок, тим довше зберігається його рух, тим цей рух ближчий до рівномірного.

Прикладом руху тіл при наявності дуже малого опору може бути рух штучних супутників Землі. Верхні розріджені шари атмосфери чинять незначний опір їх рухові, тому супутники можуть обертатись навколо Землі тривалий час.

Якби перешкод рухові зовсім не було, то будь-яке тіло, приведене в рух, продовжувало б рухатися як завгодно довго.

Спостереження показують, що тіло, яке рухається прямолінійно, саме по собі не може змінити і напрям свого руху. Велосипедист, повертаючи руль, змінює напрям руху коліс вело-сипеда.

Отже, тіло, яке перебуває в спокої, само собою /без дії на нього інших тіл/ не може почати рухатися, а рухоме тіло само собою не може ні зупинитися, ні змінити напряму свого руху.

Властивість тіла зберігати стан спокою або прямолінійного рівномірного руху називається інерцією тіла.

(Інерція — латинське слово, означає «нерухомість »).

Автомобіль з вимкненим двигуном зберігав би швидкість свого руху. Але на нього діє си-ла тертя, тому швидкість його зменшується і він поступово зупиняється. Шлях, що його прохо-дять автомобіль після вимкнення двигуна до повної зупинки, називається гальмівним шляхом. Наприклад, автомобіль «Таврія», що рухається по асфальтовому шосе зі швидкістю 50 км/год, після вимкнення двигуна пройде до повної зупинки 355 м. Ця відстань і буде гальмівним шля-хом. Якщо навіть загальмувати колеса автомобіля, то все-таки деякий час він буде рухатися, ковзаючи колесами по дорозі.

Переходити дорогу перед рухомим транспортом дуже небезпечно, бо жодну машину не можна вмить зупинити.

У розглядуваних прикладах: ми часто вживали слово сила тертя, сила опору повітря, сила тяжіння. Отже, причиною зміни швидкості тіл є дія інших тіл.

Сила — причина зміни швидкості тіла.

Пасажир у машині, вагоні, човні при кожному сповільненні руху нахиляється вперед, при кожному прискоренні руху відхиляється назад, при кожному повороті відхиляється до зовніш-нього боку кривизни шляху.

Предмети, що їх викидають з літака, вагона, спершу летять за нами, але під впливом сили тяжіння відхиляються від прямолінійного шляху.

1.Чому швидкість тіл змінюється? Наведіть приклади.

2.Як рухалося б тіло, якби на нього не діяли інші тіла?

3.Що називається інерцією?

4.Що називається силою?

5.На малюнку 66 показано спосіб насаджування молотка на рукоятку. Поясніть його.

6.На малюнку 67 показано як можна надати залізку рубанка потрібного положення. Чо-му від удару по залізку воно входить у рубанок, а від удару по колодці — виходить з нього?

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 зі-гнуто і зв’язано ниткою. Візок перебував у спокої відносно стола. Чи почне він рухатися, якщо пластинка випрямиться? Перепалимо нитку. Пластинка різко випрямляється, але візок залиша-ється 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 бачи-мо, 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 від-бою.

Коли людина, що сидить у човні, відштовхує від себе рукою інший човен, то і її човен та-кож 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, протилеж-ний 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 протиле-жно 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 зрівно-важують, 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, вна-слідок 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 Зем-ля 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.