может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Мальчик весом 50 Н и девочка весом 40 Н сидят на противоположных концах доски весом 20 Н, которая лежит на бревне, образовав своеобразные качели (рис. 6). Доска имеет одинаковую толщину; ее вес действует в центре, и, до того как на ее концы сядут мальчик и девочка, она находится на бревне в равновесии. Понятно, что когда они усядутся на доску, то мальчик опустится, а девочка поднимется. Этот пример может быть использован для вычисления моментов сил относительно некоторой точки. Сначала начертим линию, обозначающую доску. Над этой линией обозначим стрелками величину и направление всех сил, действующих на доску, т. е. начертим диаграмму сил свободного тела, находящегося в равновесии.
Момент силы относительно точки является произведением силы F и расстояния от этой точки до линии действия силы по перпендикуляру. На рисунке 1 момент силы М относительно точки Р равен Fx. Момент силы производит вращающее действие вокруг точки Р. Это вращение будет направлено против часовой стрелки на рисунке 1 а, в и г и по часовой стрелке на рисунке 1 6. Единицей СИ момента силы является ньютон х метр (Нxм), поскольку сила измеряется в ньютонах (Н), а расстояние— в метрах (м). На практике, однако, часто удобно использовать единицу, не входящую в СИ, - Нсм, т. е. измерение силы в Н и расстояния в см. Для обозначения вращения по часовой стрелке и против нее нужен какой-то символ.
Рассмотрим пример: плотник собирается повесить дверь на петли. Дверь жестко закреплена на плоской тележке (см. рис.). Если он потянет за дверную ручку с силой F, то дверь и тележка двинутся к нему под действием неуравновешенной силы. Если же он потянет за ручку навешенную дверь, то она будет вращаться на петлях (рис. б). Поскольку вся дверь уже не двигается, то результирующая сила, действующая на нее, равна нулю. Фактически две силы: сила r со стороны двери на петли и сила их реакции R=2r — равны и противоположны силе тяги F.
Когда две силы не действуют по одной прямой линии и не параллельны друг другу, то они действуют под каким-то углом друг к другу. Тело, на которое они действуют, не может двигаться в двух разных направлениях одновременно, если оно не раскалывается на части. Поэтому тело двинется в каком-то направлении между двумя линиями сил. Для того чтобы определить результирующую силу R и направление ее действия, мы используем правило параллелограмма для сложения сил. Это правило утверждает, что если две силы F1 и F2, действующие на одну точку, представлены по величине и направлению как две смежные стороны параллелограмма, то диагональ, проведенная из точки их приложения до противоположного угла параллелограмма, представляет результирующую силу R по величине и направлению.
До сих пор рассматривались силы или векторы действующими только по одной прямой линии. А что происходит, когда, например, две параллельные силы не действуют через одну точку? Предположим, что две равные и параллельные силы 5 Н каждая действуют в одном направлении с двух концов легкого (теоретически невесомого) стержня длиной l. Нетрудно увидеть, что сила 10 Н, действующая в центре стержня, произведет тот же эффект, как и две силы по 5 Н. Нарисунке показан общий случай двух параллельных сил F1и F2, действующих на оба конца стержня.
Изменение импульса может быть использовано для создания силы тяги. Рассмотрим игрушечный воздушный шарик, который надут, а затем отпущен. Давление молекул внутри шара выше, чем внешнее атмосферное давление, и поэтому молекулы воздуха вырываются через нижнее его отверстие. Движение назад вырывающегося воздуха обусловливает движение вперед шарика. Шарик начинает летать по комнате в разных направлениях. Воздух, вырывающийся из шара, вследствие противодействия заставляет шар двигаться в противоположном направлении. Это свойство используется в ракетной технике.
Третий закон движения Ньютона утверждает, что если тело А воздействует на тело В с силой + F, то и тело В воздействует на тело А с силой - F. Эти силы равны по величине, направлены вдоль линии взаимодействия, но в противоположные стороны. Этот закон говорит о том, что силы всегда возникают парами как результат взаимодействия между двумя телами. Заметьте, что речь идет о двух телах и что две силы действуют на разные тела и никогда на одно и то же.