виникає рівномірний прямолінійний рух зі стану спокою. Візьмемо для прикладу електровоз, що везе поїзд. У перший момент, коли мотор включений, але поїзд ще не зрушив, сила тяги електровоза, діюча через зчеплення на склад, вже велика і перевершує силу тертя коліс вагонів об рейки. Тому поїзд починає рухатися вперед з прискоренням. У міру збільшення швидкості сили опору (тертя коліс і опір повітря) ростуть, але, поки вони залишаються менше сили тяги, швидкість поїзда продовжує зростати. При подальшому збільшенні швидкості надлишок тяги в порівнянні з силами опору буде робитися все менше і менше, і нарешті ці сили зрівняються один з одним. Тоді зникне і прискорення: подальший рух буде рівномірним. Якщо збільшити тягу (збільшивши струм, що проходить через мотор), то рівновага сил порушиться, і поїзд знову отримає прискорення вперед. Швидкість знову почне рости, поки зростаюче зі збільшенням швидкості опір не врівноважує нову, збільшену силу тяги. Зворотно, якщо зменшити силу тяги, послаблюючи струм, що проходить через мотор, то рівновага сил знову порушиться, поїзд отримає негативне прискорення (так як тепер сила опору буде більше тяги електровоза) і буде сповільнювати свій рух. Але при цьому буде зменшуватися і сила опору, і, коли вона зрівняється із зменшеною силою тяги, рух знову стане рівномірним, але вже при меншій швидкості. Нарешті, при виключенні струму тяга зникне, і швидкість поїзда буде безперервно спадати внаслідок триваючого дії сил опору, поки поїзд не зупиниться. p> Спостерігаючи прискорення, одержувані яким-небудь тілом під дією різних сил, ми помітимо, що прискорення можуть виявитися різними як за величиною, так і за напрямком. Значить, сили можна розрізняти за величиною і за напрямком: сила є векторна величина [4]. p> Для вимірювання величини сили необхідно, по-перше, вибрати еталон сили і, по-друге, встановити спосіб порівняння інших сил з еталоном, тобто самий спосіб вимірювання сил. За еталон можна вибрати, наприклад, яку-небудь пружну силу. Так як пружні сили залежать від величини деформації, за еталон можна прийняти силу, з якою-небудь певна пружина, певним чином розтягнута, діє на тіло, прикріплене до одного з її кінців. p> Такий еталон в принципі можна здійснити, наприклад, у вигляді циліндричної пружини, забезпеченою покажчиком, що дозволяє щоразу встановлювати одне і те ж розтяг пружини (рис. 3.2.). За направлення сили приймемо напрямок осі пружини. Наш еталон визначає, таким чином, як величину, так і напрямок сили. br/>В
Рис. 3.2. Найпростіший еталон сили - дія пружини, розтягнутої до мітки A
На практиці, однак, такий еталон сили незручний: пружні властивості пружини залежать від температури, можуть змінюватися з плином часу і т. п. Тому прагнуть вибрати еталон таким чином, щоб мінливість властивостей пружини не могла позначатися. Це можна зробити так. Виберемо яку-небудь пружину і підвісимо до неї яку-небудь певну гирю. Гиря почне опускатися, розтягуючи пружину, поки та не розтягнеться до певної довжини, після чого розтягнення пружини припиниться і гиря зупиниться: сила тяжіння гирі виявиться врівноваженою силою пружності пружини. p> Якби ми підвісили ту ж гирю до іншої пружині, то розтягнення було б іншим. Але сила, що діє з боку нової пружини на гирю, буде дорівнює силі, з якою діяла перша пружина, тому що в обох випадках сили пружності пружини врівноважують силу тяжіння тієї ж гирі (рис. 3.3.). Таким чином, користуючись будь-якої певної вибраної гирею, ми можемо встановити, як треба розтягувати будь-яку пружину для того, щоб вона діяла з певною силою, тобто могла служити еталоном сили. Для отримання сили, рівної еталону, але спрямованої не по вертикалі вгору, а з будь-якого напрямку, можна використовувати нитку, перекинуту через спрямованої під будь-яким кутом до блок, як показано на рис. 3.3. (Сила з боку нитки завжди діє вздовж нитки). Таким чином, важке завдання виготовлення та збереження еталонної пружини при певному розтягуванні ми замінюємо набагато простіший - виготовленням і збереженням еталонної гирі. За зразок такої гирі-еталона визнана платинова гиря, що зберігається в Міжнародному бюро мір і ваг в Парижі і іменована кілограмом. Будь-яка пружина, розтягнута підвішеною до неї гирею-еталоном, буде діяти з певною силою, яку називають кілограм-сила і позначають кГ. br/>В
Рис. 3.3. При підвішування однієї і тієї ж гирі до різних пружинам пружини діють на гирю з однаковою силою
В
Рис. 3.4. Отримання еталонної сили, спрямованої під будь-яким кутом до вертикалі
Поряд з одиницею сили 1 кГ, нерідко застосовують одиницю сили в тисячу разів меншу (грам-сила, що позначається Г) і одиницю сили в тисячу разів більшу (тонна-сила, що позначається Т);
Т = 1000 кГ; 1 кГ = 1000 Г.
Визначення, дане нами силі в один кілограм, потребує уточнення. Справа в тому, що одна і та ж гиря викличе різне розтягнення однієї і тієї ж пружини залежно від того, де саме на поверхні Землі справити досвід. ...
