Зажмите один конец тонкой медной про­волоки длиной от 2 до 3 м и перекиньте ее через легко вращающееся колесико блока, как показано на рисунке. Присоедините  груз весом 0,5 Н к другому концу проволоки, для того чтобы она натянулась. Затем присоеди­ните к проволоке указатель так, чтобы он на­ходился рядом с миллиметровой шкалой.

До­бавляйте к висящему грузу различные гирьки порциями, например весом по 0,5 Н, и отме­чайте растяжение для каждого груза. В этом исследовании вы можете нагружать  проволоку до ее предела упругости и выше его, пока проволока не порвется.

Соберите прибор, как показано на рисун­ке 3.7, а. Установите иглу на нижнем конце пружины, чтобы она действовала как указа­тель, и отметьте положение указателя на из­мерительной линейке при отсутствии прило­женной силы. Этот произвольный нуль дол­жен быть проверен в конце эксперимента, чтобы удостовериться, что максимальная сила, приложенная к пружине, не превысила пре­дел упругости. Прикрепите крюк для взвеши­вания (к которому подвешиваются грузы с известной массой) к нижнему концу пружины. Когда пружина перестанет колебаться, отметь­те новое положение указателя. Разность двух показаний дает растяжение е, которое может быть выражено в мм. Присоединяйте гирьки, например, весом по 0,5 Н к крюку (вес кото­рого также равен 0,5 Н), чтобы сила, растя­гивающая пружину, могла увеличиваться от нуля до 3 Н порциями по 0,5 Н.

Силы, приложенные к объекту, могут не только двигать объект, но и изменять его форму. Вы можете вылепить из пластилина или глины предмет любой желаемой формы прос­тым приложением силы ваших рук. Когда эта сила устранена, пласти­лин или глина сохранит свою новую форму. Другие материалы ведут себя иначе после прекращения действия на них силы. Если вы сожмете шарик, например футбольный или теннисный мяч, то он изменит свою форму, но тут же восстановит ее, когда сила будет устранена (рис. 3.6). Резинка растягивается, когда ее тянут, но воз­вращается к своему исходному раз­меру, когда сила устраняется. Спи­ральная пружина может быть растя­нута или сжата, если на нее подейст­вовать соответствующей силой.

Исаак Ньютон (1642—1727) изу­чал движение объектов и сформули­ровал три закона движения.

Первый закон

Любой объект, находящийся в по­кое, будет оставаться в покое, пока на него не подействует внешняя сила. Также и объект, движущийся с не­изменной скоростью по прямой линии, будет продолжать движение, пока к нему не будет приложена внешняя сила.

Первое утверждение, приведенное выше, подтверждается личным опытом каждого. Например, если вы остав­ляете на скамье книгу, то она оста­нется в том же положении, пока кто-нибудь не сдвинет ее, т. е. не прило­жит к ней силу. Если книга не нахо­дится в том месте, где вы ее положи­ли, то единственным разумным выво­дом явилось бы то, что кто-то «под­толкнул» или «потянул» ее в новое положение.

Ускорение g уменьшается с увели­чением высоты над Землей. Это озна­чает, что вес тела данной массы умень­шается по мере увеличения высоты его расположения над Землей. Когда не­кий объект покидает Землю и двигает­ся по направлению к Луне, он дости­гает точки, где сила притяжения Зем­ли равна силе притяжения Луны. Эта точка, в которой гравитационные силы равны и противоположны, называется нейтральной (нулевой) точкой.

На космический корабль, движу­щийся по орбите вокруг Земли, долж­на действовать какая-то сила, направ­ленная к центру круговой орбиты и удерживающая этот космический ко­рабль в круговом движении на одной и той же высоте. Сила, с которой Зем­ля притягивает корабль на этой вы­соте, как раз и является центростреми­тельной силой, необходимой для под­держания тела в круговом движении. Это значит, что космический корабль, а также и предметы, и астронавты внутри его становятся «невесомы­ми».

Налейте некоторое количество насыщенного (темно-голубого) раствора медного купороса в высокий лабораторный стакан. При растворении кристаллов медного купороса (соли) в воде происходит распад его на ионы Cu²⁺ и SO^2-₄ . Ионы Cu²⁺ ответственны за голубую окраску раствора. Затем осторожно с помощью пипетки налейте поверх раствора медного купороса слой воды.

Накройте стакан бумажным фильтром и не прикасайтесь к нему несколько дней. В первоначальный момент водный слой будет находиться над раствором медного купороса (рис. 1.11, а), поскольку он менее плотен. Однако со временем пограничная линия начнет довольно быстро исчезать, и через несколько дней раствор станет однородного бледно-голубого цвета (рис. 1.11, б).

Твердые тела 

Согласно молекулярно-кинетической теории вещество состоит из мель­чайших частиц (молекул, атомов или ионов), стабильность которых поддер­живают внутримолекулярные силы. В твердом теле эти силы достаточно велики для того, чтобы удержать мо­лекулы вместе, придавая этому ве­ществу его жесткую форму. Моле­кулы в твердом теле совершают не­прерывное колебательное движение около некоторого среднего положения. Они не перемещаются внутри объе­ма твердого тела. По мере повы­шения температуры амплитуда коле­баний молекул увеличивается, а вмес­те с тем возрастает число молекул, оторвавшихся от среднего положения, вокруг которого они совершали коле­бания.