-
След като вече се запознахме
с първия закон на Нютон,
-
ще направя един малък тест.
-
Искам да помислиш кои
-
от тези твърдения са верни.
-
Първото твърдение е:
-
„Ако сумарната сила на едно тяло е нула,
-
скоростта му няма да се промени“.
-
Интересно.
-
Второ твърдение:
-
„Небалансирана сила, действаща върху дадено тяло,
-
винаги оказва влияние върху бързината му“.
-
Също интересно твърдение.
-
Трето твърдение:
-
„Причината първоначално движещо се тяло в нашето ежедневие
-
да стига до покой е понеже върху него
действат небалансирани сили“.
-
И четвърто твърдение:
-
„Небалансирана сила, действаща върху обект,
-
винаги променя посоката му на движение“.
-
Ще те оставя да помислиш върху това.
-
Ще разгледаме твърденията едно по едно.
-
Първото твърдение: „Ако сумарната сила
върху едно тяло е нула,
-
скоростта му няма да се промени“.
-
Това е напълно вярно. Това всъщност е
парафраза на Първия закон на Нютон.
-
Ще разгледаме обект,
който се движи в космоса с някаква скорост
-
и има посока.
-
Намира се в дълбокия космос, където предполагаме,
-
че няма гравитационни взаимодействия,
макар че винаги има някакви минимални,
-
и няма частици, които да се блъскат в него.
-
Това е абсолютен вакуум,
в който обектът ще се движи вечно.
-
Скоростта и посоката му няма да се променят.
-
Това твърдение е напълно вярно.
-
Второ твърдение: „Небалансирана сила,
действаща върху дадено тяло,
-
винаги оказва влияние върху бързината му“.
-
Ключовата дума тук е „бързина“.
-
Ако бях написал
„оказва влияние върху скоростта му“,
-
твърдението щеше да е вярно.
-
„Небалансирана сила, действаща върху дадено тяло,
винаги оказва влияние върху скоростта му“.
-
Това щеше да е вярно.
-
Но тук пише бързина.
Бързината е големината на скоростта.
-
Тя не отчита посоката.
-
За да видиш защо второто твърдение е грешно,
помисли за няколко неща.
-
Ще направя още видеоклипове
за центростремително ускорение,
-
центростремителни и вътрешни сили,
-
ако сега ти е трудно да го разбереш.
-
Представи си, че гледаш ледена пързалка отгоре.
-
Това тук е фигурист.
Това е главата му.
-
Той се движи в тази посока.
-
Представи си, че той хваща въже,
вързано за кол, забит в леда.
-
Гледаме отгоре. Това тук е въжето.
-
Какво ще се случи?
-
Посоката на фигуриста ще се промени.
-
Ако той не пуска въжето,
ще продължи да се движи в кръг.
-
Когато пусне въжето, той ще тръгне в посоката,
която е имал, в момента на пускането си.
-
Той ще продължи да се движи в тази посока
-
и ако предположим, че триенето на леда
е много много много малко,
-
ще поддържа еднаква бързина.
-
В този случай вътрешната сила
от опънатото въже
-
ще промени само посоката на фигуриста.
-
Не е необходимо небалансираната сила
да окаже влияние върху бързината на обекта.
-
Това се случва често, но в този случай
-
тя оказва влияние само върху посоката на фигуриста.
-
Ще разгледаме друг случай. Отново са
включени центростремително ускорение,
-
вътрешни сили и вътрешно ускорение.
-
Имаме сателит или някакъв обект в орбита.
-
Това тук е планета,
а това е една от луните на планетата.
-
Луната остава в орбитата,
защото притеглянето на гравитацията
-
променя посоката й, но не бързината й.
-
Бързината й е постоянна.
-
Това тук е бързината. Ако планетата я нямаше,
-
луната щеше да продължи
вечно да се движи в тази посока.
-
Но планетата оказва вътрешна гравитационна сила.
-
По-нататък ще говорим повече
за гравитационната сила.
-
Тази вътрешна гравитационна сила
ускорява движението на обекта навътре.
-
След определен период от време векторът
на скоростта на обекта след промяната,
-
т.е. новият вектор на скоростта,
-
след като обектът се е движил известно време,
-
новият вектор може да изглежда така.
-
Обектът се движи с постоянна бързина,
а вътрешната гравитационна сила
-
винаги е под прав ъгъл на траекторията му.
-
Бързината е постоянна, затова луната
не отлита в дълбокия космос
-
и не се блъска в планетата.
-
Ще говорим за това в подробности.
-
Простият отговор е,
-
че небалансирана сила, действаща върху дадено тяло,
-
винаги оказва влияние върху скоростта – бързината, посоката или двете,
-
но не е необходимо да са и двете –
може да е само бързината или посоката.
-
Това твърдение е невярно.
-
Третото твърдение: „Във всекидневието
първоначално движещи се обекти обикновено
-
стигат до състояние на покой,
защото върху тях действат небалансирани сили“.
-
Това е напълно вярно според примера,
който имахме по-горе.
-
Ако взема някаква книга
и я плъзна по бюрото си,
-
накрая тя ще спре, защото имаме
небалансирана сила на триене.
-
Повърхността на книгата
се трие в тази на бюрото.
-
Когато съм в басейн и водата е неподвижна,
ако бутна някакъв обект във водата,
-
той накрая ще спре да се движи
заради съпротивлението на самата вода.
-
Тя оказва небалансирана сила
в обратна посока на движението.
-
Затова обектът се забавя.
-
Във всекидневието тези предмети
не продължават да се движат вечно
-
заради силите на триене на повърхностите
и съпротивлението на въздуха.
-
Последното твърдение: „Небалансирана сила,
действаща върху обект,
-
винаги променя посоката му на движение“.
-
Това твърдение може би е най-лесното.
-
Това ни се случва постоянно.
Ще разгледаме тяло,
-
което се движи в някаква посока
със скорост от 5 метра в секунда.
-
Ако приложа небалансирана сила в тази посока –
-
това тук е моята сила – ще ускоря обекта
-
в същата посока, но няма да променя посоката му.
-
Ако приложа сила срещу посоката на движение,
-
мога да намаля ускорението, но не посоката му.
-
Ще променя посоката му, ако направя нещо такова,
-
но пак не е необходимо тя да се промени.
-
Твърдението не е вярно. Небалансирана сила,
действаща върху обект,
-
не променя винаги посоката му.
-
При тези обстоятелства е възможно,
но не винаги.
-
Тук думата *винаги прави твърдението погрешно.