§ 25. СИЛА
Как вы уже знаете, если скорость тела меняется, значит, действие какого-то тела изменяет его движение. Рассмотрим несколько примеров.
Когда рабочий толкает вагонетку (рис. 58), вы двигаете тележку в супермаркете или тянете за собой чемодан в аэропорту, скорость тележки и чемодана изменяется под действием руки. Железная пластинка на пробке, плавающей в сосуде с водой, изменяет свою скорость под действием магнита (рис. 59).
Если сжать пружину, а потом отпустить её, пружина изменит скорость прикреплённого к ней тела, например шарика (рис. 60). Сначала телом, действующим на пружину, была рука. Затем пружина, распрямляясь, подействовала на шарик и привела его в движение, изменив скорость.
Изменить можно не только значение скорости, но и её направление (рис. 61). Вы это делали не раз, отбивая мяч.
В результате взаимодействия может измениться как числовое значение (модуль) скорости, так и её направление.
Действие одного тела на другое может быть больше или меньше. Приведём пример. Отец и сын решили прокатить маму на санках. Сначала за верёвку взялся сын-третьеклассник и стал с трудом тащить санки. Потом санки покатил папа, и они стали набирать скорость быстрее. Кто оказывал на санки большее действие? Конечно, отец. Говорят, что он действовал на санки с большей силой, чем сын.
Сила — это физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое.
Чем больше действующая сила, тем сильнее изменится скорость и тем большее ускорение получит тело. Сила может не только изменить скорость тела, но и производить другие действия. Например, под действием силы происходит сжатие пружины, изгиб доски (рис. 62) и другие изменения формы и размеров тел (рис. 63).
В этом случае про тело говорят, что оно деформировано. Чем больше сила, приложенная к телу, тем сильнее оно деформируется.
Деформацией называют любое изменение формы и (или) размера тела.
Сила является векторной величиной, т. е. она характеризуется не только числовым значением (модулем), но и направлением. Силу обозначают буквой F (от лат. fortis — сильный) и на рисунке изображают отрезком со стрелкой на конце (вектором), указывающей направление действия силы. Начало отрезка, точку А (рис. 64, а), называют точкой приложения силы. Длина отрезка соответствует значению силы в определённом масштабе. Модуль силы обозначают буквой F без стрелки.
Результат действия силы зависит не только от модуля силы, но и от её направления. Представьте, что мама решила скатиться на санках с горки, папа может подтолкнуть её или придержать. Даже если модуль силы в обоих случаях одинаков, результат, очевидно, будет разным.
Если приложить силу F не к точке А, а к точке В (рис. 64, б), повлияет ли это на характер движения тележки? Очевидно, да. В первом случае тележка будет двигаться по прямой в направлении силы F, а во втором случае тележка начнёт поворачивать.
Таким образом, результат действия силы зависит от модуля силы, её направления и точки приложения. Результатом действия силы может быть изменение скорости тела (ускорение) или его деформация.
Опыты показывают, что если на разные тела действует одна и та же сила (например, со стороны одной и той же одинаково растянутой пружины), то произведение ускорения тела на его массу во всех случаях одинаково. Значит, данное произведение позволяет охарактеризовать силу количественно и ввести её единицу.
За единицу силы, принимают силу, которая за 1 с изменяет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с. Эта единица в СИ названа ньютон (Н) – в честь Ньютона. На практике часто применяют кратные и дольные единицы силы: килоньютон (кН), меганьютон (МН) и миллиньютон (мН).1 кН = 1000 Н = 103 Н;1 МН= 1 000 000 Н= 106 Н;1 мН = 0,001 Н = 10–3 Н.
Вопросы на стр.86
- Приведите примеры изменения скорости тела. В результате чего произошло это изменение? 2. Что характеризует сила? 3. Что значит измерить силу? Что принято за единицу силы?
УПРАЖНЕНИЕ 14
- В каких из следующих словосочетаний используется физический термин «сила»: сила власти, сила удара, сила воли, много силы потрачено на эту задачу, вооружённые силы?
- Выразите в ньютонах силы, равные 12,5 кН; 500 мН; 3 мН.
- Выразите силу 0,8 Н в мН; кН; МН. Результаты запишите в стандартном виде.
- Изобразите в масштабе 1 см — 2 Н силу, направленную влево и равную 10 Н.
Вы смотрели: Физика Перышкин Учебник 2023 года §§25 «Сила». Цитаты из пособия использованы в учебных целях.
