Ð î ç ä ³ ë 4. ÌÅÕÀͲ×ÍÀ ÐÎÁÎÒÀ ÒÀ ÅÍÅÐòß
§ 50. ÌÅÕÀͲ×ÍÀ ÐÎÁÎÒÀ Âëàñòèâîñò³ ò³ëà ó òîìó ÷è ³íøîìó ñòàí³ õàðàêòåðèçóþòüñÿ ð³çíèìè ô³çè÷íèìè âåëè÷èíàìè. Íàïðèêëàä, íàéãîëîâí³øèì ïîêàçíèêîì ñòàíó ëþäèíè º ¿¿ òåìïåðàòóðà. Ñòàí àâòîìîá³ëÿ ó òîé ÷è ³íøèé ìîìåíò çàëåæèòü â³ä øâèäêîñò³ ðóõó, ê³ëüêîñò³ ïàñàæèð³â, ìàñè âàíòàæó, îá’ºìó ïàëèâà ó áàêó, òåìïåðàòóðè äâèãóíà òà ³í. Ç ÷àñîì ñòàí ò³ëà ìîæå çì³íþâàòèñÿ, çì³íþþòüñÿ é âåëè÷èíè, ÿê³ éîãî õàðàêòåðèçóþòü. Òàê, ÿêùî ëþäèíà çàõâîð³ëà, òî ¿¿ òåìïåðàòóðà ï³äâèùóºòüñÿ; àâòîìîá³ëü çì³íèâ ñòàí — çì³íþºòüñÿ òåìïåðàòóðà äâèãóíà, ê³ëüê³ñòü ïàëèâà ó áàêó, ïîêàçè ñï³äîìåòðà ³ îäîìåòðà. Ìè ðîçãëÿäàºìî ìåõàí³÷í³ ÿâèùà, òîìó íàñ (ïîêè ùî) ö³êàâèòèìóòü ëèøå çì³íè âåëè÷èí, ÿê³ õàðàêòåðèçóþòü ìåõàí³÷íèé ñòàí ò³ë. Ìåõàí³÷íèé ñòàí ò³ëà, ùî ðóõàºòüñÿ, íà òîé ÷è ³íøèé ìîìåíò ÷àñó âèçíà÷àºòüñÿ, çîêðåìà, ñèëîþ (ð³âíîä³éíîþ ñèë), ÿê³ ä³þòü íà íüîãî, òà ïðîéäåíèì øëÿõîì. Íà äåðåâ³ âèñèòü ÿáëóêî. Éîãî ìåõàí³÷íèé ñòàí íå çì³íþºòüñÿ äîòè, ïîêè âîíî íå ç³ðâåòüñÿ. Äîñòèãëå ÿáëóêî â³äðèâàºòüñÿ â³ä ã³ëêè é ïàäຠóíàñë³äîê 䳿 ñèëè òÿæ³ííÿ. Çì³íà ñòàíó ÿáëóêà ïîâ’ÿçàíà ³ç çì³íîþ éîãî ïîëîæåííÿ â³äíîñíî Çåìë³ (ã³ëêè) ³ ïðîõîäæåííÿì ï³ä 䳺þ ñèëè òÿæ³ííÿ F ïåâíîãî øëÿõó s (ìàë. 4.1). Àâòîìîá³ëü, ùî ðóõàºòüñÿ, òåæ çì³íþº ñâ³é ñòàí: óíàñë³äîê 䳿 ñèëè òÿãè F â³í çì³íþº ñâîº ïîëîæåííÿ ³ ïðîõîäèòü øëÿõ s (ìàë. 4.2). ßê ÷èñåëüíî îõàðàêòåðèçóâàòè çì³íó ìåõàí³÷íîãî ñòàíó ò³ëà? Çìîäåëþºìî ðóõ àâòîìîá³ëÿ, ñêîðèñòàâøèñü áðóñî÷êîì
270
