§ 34. СИЛА

Напомним, что наша задача состоит в том, чтобы выяснить, как вычислять ускорения движущихся тел.

В предыдущих параграфах мы видели, что когда некоторое тело 1, масса которого равна получает ускорение то это вызвано тем, что на него влияет какое-то другое тело 2 массой Оно в свою очередь тоже получает ускорение . При этом

Из этой формулы как будто бы следует, что нельзя изучать движение и вычислять ускорение только одного тела — назовем его ускоряемым телом. Непременно нужно еще знать массу и ускорение еще одного тела — ускоряющего тела.

Но обычно нас интересует движение именно одного, ускоряемого тела, а не того тела или тел, которые на него влияют, сообщая ему ускорение. Когда, например, артиллерийский снаряд посла выстрела покидает ствол орудия, он взаимодействует с Землей и воздухом, сквозь который он пролетает. И Земля, и воздух сообщают снаряду ускорения, и сами при этом получают какие-то ускорения. Но артиллеристу важно знать ускорение только снаряда. Зачем же ему интересоваться массами и ускорениями Земли и воздуха?

Поэтому обычно вычисляют ускорение лишь одного тела — того, движение которого изучается. Влияние же другого тела, вызывающего ускорение, коротко называют силой, действующей на ускоряемое тело. И вместо того чтобы говорить, что ускорение тела вызвано влиянием на него другого тела, говорят, что ускорение вызвано приложенной к телу (или действующей на него) силой.

Сила, действующая на тело, является причиной его ускорения.

Известно, например, что растянутая пружина, сокращаясь, сообщает прикрепленному к ней телу ускорение, направленное вдоль оси пружины. Это значит, что на тело со стороны растянутой пружины действует сила. Её называют силой упругости пружины.

Другой пример. Известно, что все тела, свободно падающие или брошенные вверх, движутся с ускорением. Причиной этого ускорения является, очевидно, влияние Земли. Но теперь мы будем говорить, что на всякое тело со стороны Земли действует сила, которая и

сообщает ему ускорение. Сила эта Называется силой тяжести.

Точно так же на снаряд, о котором мы упоминали, действуют силы со стороны Земли и воздуха.

Сила может быть большой пли малой, т. е. сила — физическая величина.

Так как ускорение — величина векторная, а вызывается оно силой, приложенной к телу, то ясно, что и сила — величина векторная.

На ускоряемое тело может действовать не одна, а две или несколько сил, потому что тело может взаимодействовать не с одним, а с несколькими телами.

Если две силы сообщают одному и тому же телу одинаковые по абсолютному значению и по направлению ускорения, то очевидно, что они равны между собой. Отсюда следует, что две силы, равные по абсолютному значению, но противоположные по направлению, при совместном действии на тело не сообщают ему никакого ускорения. Если, например, одна сила сообщает телу ускорение, направленное Еверх, а другая — такое же по абсолютному значению ускорение, но направленное вниз, то результирующее ускорение тела будет равно нулю.

Что же это за величина — сила? Как она сеясэнз с вызываемым ею ускорением? Как направлен вектор силы? В каких единицах сила измеряется?

На все эти вопросы отвечает один из важнейших законов механики — второй закон Ньютона.