29.Ñèëà— âåêòîð. Ãðàô³÷íå çîáðàæåííÿ ñèëè

ÇÀÏÈÒÀÍÍß ÒÀ ÇÀÂÄÀÍÍß

1. Ó ÷îìó ìîæå âèÿâëÿòèñÿ ðåçóëüòàò 䳿 ñèëè íà ò³ëî? 2.  ÿêèõ îäèíèöÿõ âèçíà÷àþòü ñèëó â Ѳ? 3. ßê íàçèâàþòüñÿ ïðèëàäè äëÿ âèì³ðþâàííÿ ñèë?

§29.ÑÈËÀ— ÂÅÊÒÎÐ. ÃÐÀÔ²×ÍÅ ÇÎÁÐÀÆÅÍÍß ÑÈËÈ

Çàëåæíî â³ä òîãî, â ÿêîìó íàïðÿìêó âè 䳺òå íà äâåð³, âîíè çà÷èíÿòüñÿ àáî â³ä÷èíÿòüñÿ. ³ä òîãî, â ÿêîìó íàïðÿìêó âè âäàðèòå ïî ì’ÿ÷ó, ùî êîòèòüñÿ, â³í çá³ëüøèòü øâèäê³ñòü, çóïèíèòüñÿ àáî çì³íèòü íàïðÿìîê ñâîãî ðóõó. Íàïðÿìîê ñèëè âèçíà÷ຠòàêîæ õàðàêòåð çì³íè øâèäêîñò³. ßêùî ñèëà ñïðÿìîâàíà ïðîòè âåêòîðà øâèäêîñò³ ò³ëà— éîãî øâèäê³ñòü çìåíøóºòüñÿ, ÿêùî íàïðÿìîê ñèëè çá³ãàºòüñÿ ç íàïðÿìêîì øâèäêîñò³— øâèäê³ñòü ò³ëà çðîñòàº.

Ô³çè÷í³ âåëè÷èíè, ÿê³ õàðàêòåðèçóþòüñÿ íå ëèøå ÷èñëîâèì çíà÷åííÿì, à é íàïðÿìêîì, ÿê âè çíàºòå, íàçèâàþòü âåêòîðàìè ³ ïîçíà÷àþòüñÿ ñòð³ëêîþ. Äîâæèíà ñòð³ëêè â³äîáðàæຠ÷èñëîâå çíà÷åííÿ ñèëè, à ¿¿ íàïðÿìîê— íàïðÿìîê ñèëè. Çîáðàæàþ÷è íà îäíîìó é òîìó ñàìîìó ìàëþíêó ñèëè, ÿê³ ä³þòü íà ò³ëà, íåîáõ³äíî âðàõîâóâàòè ¿õ çíà÷åííÿ. Äëÿ öüîãî îáèðàþòü ìàñøòàá â³äîáðàæåííÿ îäèíèö³ ñèëè àáî ïåâíîãî ¿¿ çíà÷åííÿ. Âåêòîð á³ëüøî¿ ñèëè ìຠáóòè äîâøèì ó ñò³ëüêè ñàìî ðàç³â, ó ñê³ëüêè ¿¿ ÷èñëîâå çíà÷åííÿ á³ëüøå. ßêùî ëþäèíà òÿãíå çà ìîòóçêó, ïðèêëàäàþ÷è ñèëó 200 Í, à ñëîí— 1200Í, òî âåêòîð ñèëè ñëîíà ìຠáóòè äîâøèì ó 6ðàç³â (ìàë.3.25).

Âèçíà÷åííÿ ñèëè, ùî 䳺 íà ò³ëî, ïåðåäáà÷ຠé âèçíà÷åííÿ ¿¿ íàïðÿìêó.

Ìàë.3.25

Âåêòîð ñèëè ïîçíà÷àþòü ò³ºþ ñàìîþ ë³òåðîþ, àëå ç³ ñòð³ëî÷êîþ: .

Òî÷êà ïðèêëàäàííÿ ñèëè. Ñèëè ï³ä ÷àñ áåçïîñåðåäíüî¿ âçàºìî䳿 ò³ë ä³þòü ïî âñ³é ïîâåðõí³ ¿õ äîòèêó. Ìîëîòîê, ùî á’º ïî ãâ³çäêó, 䳺 íà óñþ ïîâåðõíþ éîãî øëÿïêè. Øòîâõàþ÷è øàôó, ìè 䳺ìî íà íå¿ äîëîíÿìè îáîõ ðóê àáî ïëå÷åì ³ ðóêàìè. Ïðîòå, ÿêùî ïëîùà äîòèêó ïîð³âíÿíî íåâåëèêà, ìîæíà ââàæàòè, ùî ñèëó ïðèêëàäåíî ëèøå äî îäí³º¿ òî÷êè ò³ëà. Íàïðèêëàä, ìîæíà ââàæàòè, ùî òðîñ, ÿêèì áóêñèðóþòü àâòîìîá³ëü, 䳺 ëèøå â òî÷ö³, â ÿê³é â³í ïðèâ’ÿçàíèé. Ñèëà, ÿêà 䳺 íà òÿãàðåöü, ùî âèñèòü íà íèòö³, ïðèêëàäåíà ëèøå â òî÷ö³, äå íèòêà ïðèâ’ÿçàíà äî òÿãàðöÿ. Ö³ òî÷êè é ðîçãëÿäàþòüñÿ ÿê òî÷êè

ïðèêëàäàííÿ ñèë.

Ïîñòàâòå íà ñò³ë áóäü-ÿêèé ïðåäìåò, ùî ìຠôîðìó ïàðàëåëåï³ïåäà íà ìåíøó ãðàíü, íàïðèêëàä äåðåâ’ÿíèé áðóñî÷îê àáî ñ³ðíèêîâó êîðîáêó. Çàãîñòðåíèì ê³í÷èêîì îë³âöÿ ïîä³éòå íà îäíó ç á³÷íèõ ãðàíåé á³ëÿ ñàìî¿ ïîâåðõí³ ñòîëà. Áðóñî÷îê çðóøèòü ç ì³ñöÿ é ïî÷íå êîâçàòè ïî ïîâåðõí³. ßêùî âè áóäåòå ï³äí³ìàòè ê³í÷èê óçäîâæ ãðàí³, ïðîäîâæóþ÷è íàòèñêàòè íà íå¿, íàñòàíå ìîìåíò, êîëè áðóñî÷îê ïî÷íå ïåðåâåðòàòèñÿ (ìàë. 3.26). Ðåçóëüòàò 䳿 ñèëè çàëåæèòü â³ä òî÷êè ïðèêëàäàííÿ ñèëè.

Âåêòîðè ñèë çîáðàæàþòü òàê, ùîá âîíè ïî÷èíàëèñÿ â òî÷ö³ ïðèêëàäàííÿ ñèëè. Çàëåæíî â³ä òîãî, äå íà ò³ë³ çíàõîäèòüñÿ òî÷êà ïðèêëàäàííÿ ñèëè, ðåçóëüòàò 䳿 ñèëè ìîæå áóòè ð³çíèì: øàôà ïåðåêèäàºòüñÿ çàì³ñòü òîãî, ùîá êîâçàòè ïî ï³äëîç³; ì’ÿ÷ îïèíÿºòüñÿ çà ìåæàìè ïîëÿ çàì³ñòü òîãî, ùîá ïîòðàïèòè ó âîðîòà ñóïðîòèâíèêà.

Ñïî÷àòêó ìè ðîçãëÿäàòèìåìî ëèøå ò³ âèïàäêè,êîëè ìîæíà ëåãêî âêàçàòè òî÷êó ïðèêëàäàííÿ ñèëè.

F

Ìàë.3.26

ÇÀÏÈÒÀÍÍß ÒÀ ÇÀÂÄÀÍÍß

1. ×îìó íå ìîæíà çðóøèòè ç ì³ñöÿ àâòîìîá³ëü ïîêàçàíèì íà ìàë.3.27 ñïîñîáîì? ×îìó êóëüêà äëÿ ãðè â êðîêåò óíàñë³äîê óäàðó ìîëîòêîì òàêî¿ ñàìî¿ ñèëè íàáóâຠçíà÷íî¿ øâèäêîñò³?

170