Увлекательная физика

Задание

Возьми машинку с плоской крышей. Поставь на неё любую фигурку и резко толкни машинку. Куда упадёт фигурка: вперёд или назад? Теперь аккуратно разгони машину вместе с фигуркой и пусть она врежется в препятствие. Куда на этот раз упадёт фигурка? В первом случае фигурка с крыши упадёт назад. Но на самом деле она просто по инерции остаётся на месте, а машина уезжает из-под неё вперёд. Во втором случае, когда машина резко останавливается, фигурка по инерции продолжает двигаться и падает вперёд. То же самое происходит с тобой в автобусе или машине: когда они резко тормозят, ты по инерции наклоняешься вперёд.

В красивом парке

^{Сила притяжения}

Нравится мне наше путешествие! Автобус привёз нас в красивый парк: кругом высокие деревья, поют птицы, на зелёных газонах – клумбы с разноцветными цветами. А под ногами ровная дорожка. Так и хочется по ней пробежаться! Но я не успел пробежать даже десять шагов, как вдруг меня кто-то как ударит в лоб!

– Ой! Караул! Дядя Кузя! На меня кто-то напал!

– Да нет же, Чевостик, не напал! Это обыкновенный жук, он летел тебе навстречу, и вы столкнулись.

– Ничего себе жук! Знаешь, как сильно он меня в лоб треснул!

– Ты его точно так же «треснул».

– Да ну! Откуда ты знаешь?

– Из третьего закона Ньютона: действие всегда равно противодействию.

– Что же это получается? Выходит, мы с жуком одинаково друг друга стукнули?

– Да, только ты устоял на ногах, а жук свалился в траву.

– Так ему и надо! Нечего на Чевостиков налетать! Ведь заранее было ясно, что я сильнее.

– Ничего подобного. Заранее ясно не было. Физика учит, что судить о силе можно только тогда, когда она проявилась, а проявляется сила только при взаимодействии, например, как это получилось у тебя с жуком: ты с силой подействовал на жука, а жук – на тебя.

^{Действие всегда равно противодействию}

– Дядя Кузя, но тогда получается, что была не одна сила, а две.

– Так и есть! Это очень важное следствие третьего закона Ньютона: силы возникают только парами.

– Понятно. Если ты кого-нибудь ударишь, не удивляйся, что тебе дадут сдачи.

– Чевостик, хоть это и верное утверждение, но оно не имеет отношения к физике. В науке физике сила – это величина. Её можно измерить и сказать, насколько сильно действуют на какое-нибудь тело другие тела. Никакие удары для этого не нужны. Тела могут вообще не прикасаться друг к другу. Сейчас мы проверим, как действует одна очень заметная сила. Твой мячик заскучал. Пора ему снова помочь нам изучать физику. Для этого тебе надо подбросить его вверх.

– Это легко. Мячик, лети! Ух! Еле поймал! Сейчас кину ещё раз, прямо к облакам! А мячик снова вернулся ко мне в руки. Дядя Кузя, почему мяч, как я его ни подбрасываю, всегда падает вниз?

– Из-за силы земного притяжения. Она возвращает твой мяч, не даёт ему улететь в космос.

На Земле эта сила действует на всё. Она удерживает на поверхности планеты нас, дома, деревья, огромные океаны и крошечные песчинки. И знаешь, это именно она заставляет падать вниз всё, что мы бросаем или… роняем.

– Так вот почему книжки с полки упали на пол. Из-за силы земного притяжения!

– Вот ты и нашёл ответ на ещё один свой вопрос.

– Здорово! Только у меня сразу же новый появился. Ты сказал, что все силы появляются парами. А как же сила земного притяжения? Она сама по себе?

– Почему же? Сила земного притяжения тоже не действует в одиночку: Земля притягивает мяч, а он, в свою очередь, притягивает к себе Землю.

– Мой мячик?! Целую Землю?

– Да, только притяжение мяча ни наша планета, ни мы с тобой не замечаем – эта сила слишком мала.

– Тогда откуда ты про неё знаешь?

– Из закона всемирного тяготения. Его тоже открыл Ньютон. Существует легенда, что в этом ему помогло яблоко. Оно упало прямо на учёного, который сидел под яблоней, а он, вместо того чтобы рассердиться, задумался, почему это произошло.

– И что же он надумал?

– Великий физик предположил, что притягивается не только яблоко к Земле или она к нему. Друг к другу притягивается вообще всё на свете. Он назвал это открытие законом всемирного тяготения и решил найти способ, как подсчитать силу притяжения всего ко всему.

– Неужели получилось?

– Конечно. Оказалось, что чем больше масса двух тел, тем сильнее они притягиваются. При расчете силы такого притяжения эти две массы нужно перемножить. Чевостик, а ты знаешь, что такое умножение?