Силы

Прыжок хищника
Прыжок хищника. Когда леопард прыгает на свою жертву, он на практике использует закон инерции

Бильярдный шар катится по столу до того момента, пока не столкнется со стенкой или другим шаром. После столкновения движение шара изменяется. В таком случае говорят, что на него подействовала сила. Если бы шару ничто не мешало (ни другие шары, ни стенки, ни трение о стол), то он бы двигался по прямой с неизменной скоростью и сколь угодно долго. Это утверждение справедливо для всех тел и частиц и называется первым законом Ньютона или законом инерции.

Как меняется движение тела, когда на него действует сила, объясняет второй закон Ньютона. Он утверждает, что тело будет изменять свою скорость пропорционально приложенной силе.

закон Ньютона
Формула, выражающая второй закон Ньютона, где F — сила, m — масса, а — ускорение

Изменение скорости со временем называется ускорением. Ускорение тем больше, чем быстрее изменяется скорость. Если один автомобиль развивает скорость 100 км/ч за 10 с, а другой — за 20 с, то ускорение первого вдвое больше, чем второго. Кроме того, как мы уже отмечали, изменить скорость тела тем труднее, чем больше его масса. Таким образом, второй закон Ньютона говорит нам, что ускорение физического тела пропорционально действующей на него силе и обратно пропорционально его массе.

Не так давно сравнили ускорение, которое способны развивать 6eгун и современный автомобиль. В состязании участвовал английский спринтер Марк Льюис-Френсис. Как оказалось, тело человека обладает куда более хорошей реакцией, нежели автомобиль. Легкоатлет был быстрее машины от момента старта до 5-й секунды. Это доказывает, что спортсмен ускоряется быстрее.

Поскольку скорость есть векторная величина, то и ускорение, и сила также векторы. Иными словами, чтобы точно задать их, необходимо указать как величину, так и направление.

Силы бывают самые разные. Мы постоянно испытываем их воздействие. Стул, на котором человек сидит, давит на него снизу. Между ботинками и тротуаром действует сила трения, позволяющая двигаться. При резком торможении автобуса пассажиры могут упасть вперед — так проявляется сила инерции. Большинство из этих сил действует временно, и от них в той или иной степени можно избавиться.

Но одна из сил всегда с нами, и от нее никуда не деться. Более того, она существует между любыми двумя телами, каковы бы они ни были и какое бы расстояние их ни разделяло: между мышью и кошкой, между мышью и Марсом, между вашим мобильным телефоном и далекой галактикой. Особенно наглядно эта сила проявляется при падении предметов на землю. Она называется силой тяготения или гравитацией.


Поделиться ссылкой