WEBVTT

00:00:00.484 --> 00:00:06.261
Припустимо, що є велике замерзле озеро 
або, можливо, це великий ставок.

00:00:06.261 --> 00:00:08.564
Отож, ось це є велика поверхня льоду.

00:00:08.564 --> 00:00:11.183
Я намагався якнайкраще зобразити 
рівну поверхню льоду.

00:00:11.183 --> 00:00:15.760
На ній я збираюсь розмістити 
2 блоки льоду.

00:00:15.760 --> 00:00:18.791
Один блок я розміщу ось так

00:00:18.791 --> 00:00:22.146
один блок льоду буде ось тут.

00:00:22.146 --> 00:00:30.950
Тоді інший блок я збираюсь розмістити тут.

00:00:30.950 --> 00:00:33.826
Ці льодяні брили є однаковими.

00:00:33.826 --> 00:00:41.978
Кожна з них важить 5 кг. Давайте
я це запишу. Вони важать 5 кг кожна

00:00:41.978 --> 00:00:46.298
або, краще сказати, маса кожної з них
становить 5 кг.

00:00:46.298 --> 00:00:48.888
Єдине, що їх відрізняє,

00:00:48.888 --> 00:00:51.027
відносно ставка,

00:00:51.027 --> 00:01:02.778
це те, що одна є нерухомою, а інша 
рухається зі сталою швидкістю.

00:01:02.778 --> 00:01:06.705
Стала швидкість направлена праворуч.

00:01:06.705 --> 00:01:13.805
Припустимо, що стала швидкість 
становитиме 5 м/с.

00:01:13.805 --> 00:01:16.985
Єдиною причиною чому я розмістив льодяні
брили зверху на льоду,

00:01:16.985 --> 00:01:20.395
це тому, (припустимо, 
принаймні в цьому відео)

00:01:20.395 --> 00:01:23.158
що силою тертя можна знехтувати.

00:01:23.158 --> 00:01:26.820
Перший Ньютонів закон руху стверджує,

00:01:26.820 --> 00:01:29.113
що тіло не рухається

00:01:29.113 --> 00:01:32.025
чи розглядається як таке, що має сталу
нульову швидкість або

00:01:32.025 --> 00:01:35.092
просто сталу швидкість.

00:01:35.092 --> 00:01:36.760
Що ж, перший закон Ньютона стверджує,

00:01:36.760 --> 00:01:41.811
що тіла будуть зберігати сталу швидкість 
або залишатися нерухомими,

00:01:41.811 --> 00:01:43.595
що є сталою нульовою швидкістю,

00:01:43.595 --> 00:01:46.781
доки не станеться дисбалансу,

00:01:46.781 --> 00:01:49.336
доки на тіло не подіє якась 
рівнодійна сила.

00:01:49.336 --> 00:01:51.500
Давайте, подумаємо про це.

00:01:51.500 --> 00:01:56.213
У будь-якому з цих випадків на них не 
повинна діяти жодна незрівноважена сила

00:01:56.213 --> 00:01:58.534
або жодна рівнодійна сила.

00:01:58.534 --> 00:02:01.379
Але подумайте про це, якщо припустити,
що ці тіла на землі,

00:02:01.379 --> 00:02:05.215
то на них діє рівнодійна сила.

00:02:05.215 --> 00:02:08.118
Вони обидва знаходяться на поверхні Землі,

00:02:08.118 --> 00:02:15.467
вони обидва мають масу. Тому на них буде 
діяти сила тяжіння.

00:02:15.467 --> 00:02:23.183
На обидві брили льоду діятиме сила 
тяжіння, направлена вниз.

00:02:23.183 --> 00:02:26.800
І низхідна сила тяжіння буде дорівнювати

00:02:26.800 --> 00:02:31.499
гравітаційному полю поблизу 
поверхні Землі (що є векторним),

00:02:31.499 --> 00:02:41.257
помноженому на масу тіла. 
Отже множимо на 5 кг.

00:02:41.257 --> 00:02:46.800
Ось, це становить 9,8 м/с^2.

00:02:46.800 --> 00:02:52.282
Тож, множимо це на 5 і отримуємо
49 кг*м/(с^2),

00:02:52.282 --> 00:02:56.108
те ж саме, що 49 Ньютонів.

00:02:56.108 --> 00:02:57.308
Тут якась загадка!

00:02:57.308 --> 00:03:01.351
Перший закон Ньютона говорить,

00:03:01.351 --> 00:03:04.395
що тіло в стані спокою таким і залишатиметься
або тіло, що рухається, продовжуватиме рух,

00:03:04.395 --> 00:03:08.556
до моменту дії незрівноваженої 
або рівнодійної сили.

00:03:08.556 --> 00:03:13.544
Але виходячи з того, що в нас зображено,
здається, що тут діє рівнодійна сила.

00:03:13.544 --> 00:03:17.988
Здається, що сила в 49 Н тягне 
це тіло донизу.

00:03:17.988 --> 00:03:24.000
Але ви заперечите: "Ні, ні, Сел, очевидно,
що тіло не буде прискорюватись донизу

00:03:24.000 --> 00:03:32.651
тому, що там - лід. Брила лежить на
поверхні великого замерзлого ставка."

00:03:32.651 --> 00:03:34.533
А я вам відповім: "Що ж,

00:03:34.533 --> 00:03:43.586
якщо ви так вважаєте, тоді якою буде результуюча
сила, що зрівноважується з тяжінням,

00:03:43.586 --> 00:03:50.496
щоб утримати ці брили льоду 
від падіння до ядра Землі.

00:03:50.496 --> 00:03:56.000
Від, по суті, вільного падіння або 
прискорення до центру Землі?"

00:03:56.000 --> 00:04:03.289
Ви скажете: "Що ж, гадаю, вони б упали, 
якби не лід,

00:04:03.289 --> 00:04:07.613
це лід створює протидіючу силу."

00:04:07.613 --> 00:04:09.713
І тут ви цілком праві.

00:04:09.713 --> 00:04:15.323
Лід створює протидіючу силу у протилежному
напрямку.

00:04:15.323 --> 00:04:20.088
Тож маємо точну величину сили, яка
направлена в протилежному напрямку.

00:04:20.088 --> 00:04:26.984
І якщо низхідна сила тяжіння на кожен з
цих блоків становить 49 Н,

00:04:26.984 --> 00:04:31.133
вона повністю компенсується висхідною
силою, з якою лід діє на блок.

00:04:31.133 --> 00:04:37.913
І, в будь-якому разі, ця сила становитиме 
49 Н та буде направлена вгору.

00:04:37.913 --> 00:04:41.638
Сподіваюсь, це пояснює, чому досі діє
перший закон Ньютона.

00:04:41.638 --> 00:04:44.740
У нас немає рівнодійної сили у цьому 
вертикальному напрямку.

00:04:44.740 --> 00:04:47.098
Взагалі її немає, у жодному з напрямків.

00:04:47.098 --> 00:04:49.663
Ось чому вони мають сталу швидкість.

00:04:49.663 --> 00:04:52.636
Це тіло має нульову швидкість у 
горизонтальному напрямку,

00:04:52.636 --> 00:04:55.781
а це - сталу швидкість у 
вертикальному напрямку.

00:04:55.781 --> 00:04:59.059
І жодне з них не прискорюється у 
вертикальному напрямку тому,

00:04:59.059 --> 00:05:01.838
що на них діє лід.

00:05:01.838 --> 00:05:05.533
Лід утримує блок, що повністю протидіє 
тяжінню.

00:05:05.533 --> 00:05:11.102
І ця сила у прикладі називається
нормальною силою.

00:05:11.102 --> 00:05:14.435
Вона становить 49 Н і направлена вгору.

00:05:14.435 --> 00:05:16.885
Ось це також сила нормальної реакції.

00:05:16.885 --> 00:05:20.147
Про нормальну силу ми поговоримо 
більш детально у наступних відео.

00:05:20.147 --> 00:05:26.180
Нормальна сила - це сила, що діє на тіло, яке знаходиться 
на певній поверхні і є перпендикулярним до цієї поверхні.

00:05:26.180 --> 00:05:29.452
Не менш важливим тут буде згадати про
силу тертя.

00:05:29.452 --> 00:05:32.969
В наступних відео ми розглянемо випадки,
коли тіло знаходиться на похилій площині.

00:05:32.969 --> 00:05:36.371
Припустимо, у нас є блок на ось такій 
похилій площині.

00:05:36.371 --> 00:05:44.727
Нормальна сила від цієї призми до цього 
блоку є перпендикулярною до поверхні.

00:05:44.727 --> 00:05:48.525
Якщо ви задумались над тим, що тут 
відбувається, то, по суті, це діє електромагнітна сила.

00:05:48.525 --> 00:06:03.726
Адже якщо це збільшити до молекул льоду чи
навіть до атомів льоду...

00:06:03.726 --> 00:06:07.660
Це те, що утримує блок від падіння.

00:06:07.660 --> 00:06:14.467
Щоб це відбулося, молекулі потрібно 
стиснутися

00:06:14.467 --> 00:06:21.760
або наблизитися до молекули води чи 
окремих атомів у цьому льоді.

00:06:21.760 --> 00:06:25.344
Атоми ж [давайте я зображу це 
на рівні атомів.

00:06:25.344 --> 00:06:33.159
Я намалюю будову молекули]

00:06:33.159 --> 00:06:40.446
Отже, є атом Оксигену та два атоми
Гідрогену,

00:06:40.446 --> 00:06:46.140
що утворюють гратчасту структуру. І ми 
поговоримо про це більше у розділі "Хімія".

00:06:46.140 --> 00:06:48.904
Зараз давайте поговоримо про 
одну з цих молекул льоду.

00:06:48.904 --> 00:06:55.902
Отож, можливо, вона виглядає, як ця та 
має 2 атоми Гідрогену.

00:06:55.902 --> 00:06:58.595
Те, що утримує ці два атоми від стиснення,

00:06:58.595 --> 00:07:02.361
що утримує цей блок від падіння униз -

00:07:02.361 --> 00:07:06.958
це відштовхування електронів цієї молекули
від електронів цієї молекули.

00:07:06.958 --> 00:07:10.825
Тож, на макрорівні, ми розглядаємо це як 
протидіючу силу,

00:07:10.825 --> 00:07:16.551
але на мікроскопічному або на атомному рівні 
це просто діє елекромагнітне відштовхування.

00:07:16.551 --> 00:07:20.651
Переклад на українську: Катерина Демченко, рев’ювер Оксана Кузьменко, благодійний фонд “Magneticone.org”