§ 54. НЕВЕСОМОСТЬ
Нам осталось еще рассмотреть случай, когда груз вместе с весами совершает свободное падение, т. е. когда весы просто выпускают из рук (рис. 129). Опыт показывает, что во время свободного падения стрелка весов устанавливается на пуле: вес оказывается равным нулю. И это понятно. Ведь когда груз падает под действием притяження к Земле, пружина весов «сама следует за ним» (см. рис. 129). Поэтому она не деформируется. Но если пружина не деформируется, то на прикрепленный к ней груз никакая сила с ее стороны не действует. Груз поэтому тоже не деформирован и тоже не действует на пружину. Груз стал невесомым.
То, что при свободном падении вес тела равен нулю, прямо следует из формулы
При свободном падении тела 
Следовательно,
При этом условии спора с телом не взаимодействует.
Рис. 129
Рис. 130
Рис. 131
Причина невесомости заключается в том, что сила всемирного тяготения сообщает телу и его опоре одинаковые ускорения. Поэтому всякое тело, которое двиштся только под действием сил всемирного тяготения, находится в состоянии невесомости.
Именно в таких условиях и находится свободно падающее тело.
Этот удивительный факт иллюстрируется следующим интересным опытом (рис, 130). На штативе укреплен блок, через который переброшена нить. На конце этой нити подвешена чашка с двумя грузами достаточно большой массы. Верхний груз плотно прилегает к нижнему. Другой конец нити прикреплен к штативу. Между грузами помещена полоска тонкой бумаги. Свободный ее конец держат неподвижно в руке. Если груз опускать медленно, то бумага, натягиваясь, разорвется, потому что на зажатый конец полоски действует сила трения покоя. Теперь заменим полоску бумаги новой и повторим опыт таким образом, чтобы груз свободно падал. При падении груза полоска бумаги остается в руках неразорванной. Значит, при падении грузы не давили друг на друга и сила трения покоя была равна нулю. Это и доказывает, что грузы при свободном падении находятся в состоянии невесомости.
Упражнение 31
1. Находится ли в состоянии невесомости тело, брошенное вертикально вверх? Трением в воздухе пренебречь.
2. К рамке, которая может скользить по двум направляющим стержням (рис. 131), подвешены на двух одинаковых пружинах различные грузы Если пережечь нить, с помощью которой укреплена рамка, то рамка будет свободно падать (трение мало, и им можно пренебречь) и при этом деформации пружин исчезнут. Объясните, почему исчезают деформации пружин при свободном падении рамки.
