ปฏิสัมพันธ์ของร่างกายตัวอย่างจากชีวิต ปฏิสัมพันธ์ของร่างกายในวิชาฟิสิกส์

>> ปฏิสัมพันธ์ของร่างกาย

• ทำไมดวงจันทร์ถึงโคจรรอบโลกและไม่บินไปนอกอวกาศ? ร่างกายอะไรเรียกว่ามีประจุ? ร่างกายที่มีประจุมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร? เราพบกับปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าบ่อยแค่ไหน? นี่เป็นเพียงคำถามบางส่วนที่เราต้องจัดการในย่อหน้านี้ มาเริ่มกันเลย!

1. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าร่างกายมีปฏิสัมพันธ์กัน

ในชีวิตประจำวันเราต้องเผชิญกับอิทธิพลประเภทต่างๆ ที่ร่างกายมีต่อผู้อื่นอยู่ตลอดเวลา ในการเปิดประตูคุณต้อง "กระทำ" ด้วยมือของคุณ การกระแทกที่เท้าของคุณทำให้ลูกบอลบินเข้าประตู แม้ว่าคุณจะนั่งบนเก้าอี้คุณก็กระทำกับมัน (รูปที่ 1.35, p .38).

ในเวลาเดียวกันเมื่อเราเปิดประตู เรารู้สึกว่ามันกระทบมือของเรา ผลกระทบของลูกบอลที่เท้าของเราจะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษหากคุณเล่นฟุตบอลด้วยเท้าเปล่า และผลกระทบของเก้าอี้ก็ป้องกันไม่ให้เราล้มลงกับพื้น นั่นคือ การกระทำย่อมเป็นปฏิสัมพันธ์เสมอ: หากร่างกายหนึ่งกระทำต่ออีกร่างกายหนึ่ง อีกร่างกายหนึ่งก็จะกระทำต่อร่างกายแรก

ข้าว. 1.35. ตัวอย่างปฏิสัมพันธ์ระหว่างร่างกาย

จะเห็นได้ชัดเจนว่าการกระทำไม่ใช่ฝ่ายเดียว ทำการทดลองง่ายๆ: ขณะยืนบนรองเท้าสเก็ต ให้ผลักเพื่อนเบาๆ เป็นผลให้ไม่เพียงแต่เพื่อนของคุณจะเริ่มเคลื่อนไหว แต่คุณเองก็จะเริ่มเคลื่อนไหวด้วย

ตัวอย่างเหล่านี้ยืนยันข้อสรุปของนักวิทยาศาสตร์ว่าโดยธรรมชาติแล้ว เรามักจะจัดการกับปฏิสัมพันธ์ ไม่ใช่การกระทำฝ่ายเดียว

มาดูการโต้ตอบบางประเภทให้ละเอียดยิ่งขึ้น

2. จำเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วง

เหตุใดวัตถุใด ๆ ไม่ว่าจะเป็นดินสอที่ปล่อยออกมาจากมือ ใบไม้ของต้นไม้ หรือหยดน้ำ จึงหล่นลงมาและเคลื่อนตัวลงมา (รูปที่ 1.36) ทำไมลูกธนูที่ยิงจากคันธนูถึงไม่บินตรงแต่สุดท้ายก็ตกลงสู่พื้น? ทำไมดวงจันทร์จึงเคลื่อนที่รอบโลก? สาเหตุของปรากฏการณ์ทั้งหมดนี้ก็คือโลกดึงดูดวัตถุอื่นเข้ามาหาตัวมันเอง และวัตถุเหล่านี้ก็ดึงดูดโลกเข้ามาหาพวกมันด้วย เช่น แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ทำให้เกิดกระแสน้ำบนโลก (รูปที่ 1.37) ดาวเคราะห์ของเราและดาวเคราะห์อื่นๆ ทั้งหมดในระบบสุริยะถูกดึงดูดไปยังดวงอาทิตย์และดึงดูดซึ่งกันและกัน

ข้าว. 1.36. เม็ดฝนตกลงมาภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลก

ในปี ค.ศ. 1687 ไอแซก นิวตัน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้มีชื่อเสียง (รูปที่ 1.38) ได้กำหนดกฎซึ่งมีแรงดึงดูดซึ่งกันและกันระหว่างวัตถุทั้งหมดในจักรวาล

ข้าว. 1.37. กระแสน้ำเป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์

การดึงดูดวัตถุวัตถุซึ่งกันและกันนี้เรียกว่าปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วง จากการทดลองและการคำนวณทางคณิตศาสตร์ นิวตันได้กำหนดว่าความเข้มของอันตรกิริยาโน้มถ่วงจะเพิ่มขึ้นตามมวลของวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์กันเพิ่มขึ้น นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะเชื่อว่าคุณและฉันถูกดึงดูดโดยโลก แต่เราไม่รู้สึกถึงแรงดึงดูดของเพื่อนบ้านโต๊ะของเราเลย

3. ทำความรู้จักกับปฏิสัมพันธ์ของแมคโครแมกเนติก

มีการโต้ตอบประเภทอื่น ตัวอย่างเช่น หากคุณถูผ้าไหมด้วยลูกโป่ง มันจะเริ่มดึงดูดวัตถุแสงต่างๆ เช่น เส้นใย เมล็ดข้าว เศษกระดาษ (รูปที่ 1.39) กล่าวกันว่าลูกบอลดังกล่าวมีประจุไฟฟ้าหรือประจุไฟฟ้า

วัตถุที่มีประจุมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน แต่ลักษณะของปฏิสัมพันธ์อาจแตกต่างกัน: พวกมันดึงดูดหรือผลักกัน (รูปที่ 1.40)

ข้าว. 1.38. ไอแซก นิวตัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษผู้โด่งดัง (ค.ศ. 1643-1727)

การศึกษาอย่างจริงจังครั้งแรกเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ William Gilbert (1544-1603) เมื่อปลายศตวรรษที่ 16

ข้าว. 1.39. ลูกบอลไฟฟ้าจะดึงดูดกระดาษแผ่นหนึ่ง

ข้าว. 1.40. ลูกบอลที่มีประจุสองลูกโต้ตอบกัน: a - ดึงดูด; ข - ขับไล่

กิลเบิร์ตเรียกปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุที่มีประจุไฟฟ้า (จากคำภาษากรีก elektron - อำพัน) เนื่องจากชาวกรีกโบราณสังเกตเห็นว่าอำพันหากถูจะเริ่มดึงดูดวัตถุขนาดเล็กเข้ามาหาตัวมันเอง

คุณรู้ดีว่าหากปล่อยให้หมุนได้อย่างอิสระ เข็มของเข็มทิศจะหยุดโดยปลายด้านหนึ่งชี้ไปทางเหนือและอีกด้านหนึ่งชี้ไปทางทิศใต้เสมอ (รูปที่ 1.41) นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเข็มเข็มทิศเป็นแม่เหล็ก โลกของเราก็เป็นแม่เหล็กเช่นกัน และอันขนาดใหญ่ และแม่เหล็กสองตัวจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเสมอ ใช้แม่เหล็กสองอันใดก็ได้ และทันทีที่คุณพยายามดึงมันเข้ามาใกล้กัน คุณจะรู้สึกถึงแรงดึงดูดหรือแรงผลักทันที ปฏิกิริยานี้เรียกว่าแม่เหล็ก

นักฟิสิกส์พบว่ากฎที่อธิบายปฏิกิริยาทางไฟฟ้าและแม่เหล็กนั้นเหมือนกัน ดังนั้นในทางวิทยาศาสตร์จึงเป็นเรื่องปกติที่จะพูดถึงปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าเพียงครั้งเดียว

เราพบกับปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างแท้จริงในทุกย่างก้าว ท้ายที่สุด เมื่อเราเดิน เราจะโต้ตอบกับพื้นผิวถนน (เราดันออกไป) และธรรมชาติของปฏิสัมพันธ์นี้คือแม่เหล็กไฟฟ้า ต้องขอบคุณปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำให้เราสามารถขยับ นั่ง และเขียนได้ นอกจากนี้เรายังเห็น ได้ยิน ได้กลิ่น และสัมผัสด้วยความช่วยเหลือของปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (รูปที่ 1.42) การทำงานของอุปกรณ์และเครื่องใช้ในครัวเรือนที่ทันสมัยที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

พูดเพิ่มเติม: การมีอยู่ของร่างกาย รวมทั้งคุณและฉัน จะเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ปฏิสัมพันธ์ของลูกบอลและแม่เหล็กที่มีประจุเกี่ยวข้องอะไรกับทั้งหมดนี้? - คุณถาม. อย่าเร่งรีบ: เมื่อเรียนวิชาฟิสิกส์แล้ว คุณจะมั่นใจได้ว่ามีความเชื่อมโยงนี้อยู่อย่างแน่นอน

4. เราประสบปัญหาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข

คำอธิบายของเราจะไม่สมบูรณ์หากเราไม่พูดถึงการโต้ตอบอีกสองประเภทที่ถูกค้นพบในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมาเท่านั้น

ข้าว. 1.41 เข็มของเข็มทิศจะหันไปทางทิศเหนือเสมอ

ข้าว. 1.42 เราเห็น เราได้ยิน เราเข้าใจ ต้องขอบคุณปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

พวกมันถูกเรียกว่าปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงและอ่อนแอและกระทำภายในพิภพเล็ก ๆ เท่านั้น ดังนั้น การโต้ตอบจึงมีสี่ประเภทที่แตกต่างกัน มันมากเกินไปหรือเปล่า? แน่นอนว่าการจัดการกับการโต้ตอบสากลประเภทเดียวจะสะดวกกว่ามาก นอกจากนี้ยังมีตัวอย่างของการรวมปฏิสัมพันธ์ต่างๆ - ไฟฟ้าและแม่เหล็ก - เข้าด้วยกันเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าเดียวอยู่แล้ว

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักวิทยาศาสตร์พยายามสร้างทฤษฎีของการรวมกันดังกล่าว ดำเนินการบางขั้นตอนแล้ว ในยุค 60 ของศตวรรษที่ 20 มันเป็นไปได้ที่จะสร้างทฤษฎีของสิ่งที่เรียกว่าปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายใต้กรอบที่รวมปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าและอ่อนแอเข้าด้วยกัน แต่การรวมกันอย่างสมบูรณ์ (“ยิ่งใหญ่”) ของการโต้ตอบทุกประเภทยังอยู่ห่างไกล ดังนั้นพวกคุณแต่ละคนจึงมีโอกาสค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่มีความสำคัญระดับโลก!

• มาสรุปกัน

ปฏิสัมพันธ์ในฟิสิกส์คือการกระทำของวัตถุหรืออนุภาคที่มีต่อกัน เราได้อธิบายปฏิสัมพันธ์สองประเภทโดยย่อจากสี่ประเภทที่วิทยาศาสตร์รู้จัก: แรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กไฟฟ้า

การดึงดูดวัตถุมายังโลก ดาวเคราะห์ไปยังดวงอาทิตย์ และในทางกลับกัน เป็นตัวอย่างของการสำแดงปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วง

ตัวอย่างของปฏิกิริยาทางไฟฟ้าคือปฏิกิริยาระหว่างบอลลูนที่ถูกไฟฟ้ากับเศษกระดาษ ตัวอย่างของปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กคือการโต้ตอบของเข็มเข็มทิศกับโลกซึ่งเป็นแม่เหล็กด้วย ผลที่ตามมาคือปลายด้านหนึ่งของเข็มชี้ไปทางทิศเหนือและอีกด้านไปทางทิศใต้เสมอ

ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าและแม่เหล็กเป็นการรวมตัวกันของปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าเพียงครั้งเดียว

• คำถามควบคุม

1. ยกตัวอย่างปฏิสัมพันธ์ระหว่างร่างกาย

2. ปฏิสัมพันธ์ประเภทใดที่มีอยู่ในธรรมชาติ?

3. ยกตัวอย่างปฏิสัมพันธ์ของแรงโน้มถ่วง

4. ใครเป็นผู้ค้นพบกฎซึ่งมีแรงดึงดูดซึ่งกันและกันระหว่างวัตถุทั้งหมดในจักรวาล?

5. ยกตัวอย่างปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

• ออกกำลังกาย

เขียนเรียงความสั้น ๆ ในหัวข้อ “ประสบการณ์ของฉันในการยืนยันปฏิสัมพันธ์ของร่างกาย” (อาจเป็นบทกวีก็ได้!)

• ฟิสิกส์และเทคโนโลยีในยูเครน

Lev Vasilievich Shubnikov (2444-2488) เป็นส่วนสำคัญของชีวิตอันแสนสั้นของเขาในคาร์คอฟซึ่งเขาเป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการอุณหภูมิต่ำ ระดับความแม่นยำของการวัดจำนวนมากในห้องปฏิบัติการไม่ได้ด้อยไปกว่าการตรวจวัดสมัยใหม่ ในห้องปฏิบัติการในช่วงทศวรรษที่ 30 ได้รับออกซิเจน ไนโตรเจน และก๊าซอื่นๆ ในรูปของเหลว Shubnikov เป็นผู้ก่อตั้งการศึกษาโลหะในสถานะที่เรียกว่าตัวนำยิ่งยวดเมื่อความต้านทานไฟฟ้าของวัสดุเป็นศูนย์ รางวัลสูงสุดสำหรับนักวิทยาศาสตร์คือเมื่อมีการใช้ชื่อของปรากฏการณ์ที่เขาค้นพบแทนคำศัพท์ทางเทคนิคตามชื่อของนักวิทยาศาสตร์เอง “เอฟเฟกต์ Shubnikov-de Haas”; “ เฟส Shubnikov”; “ วิธี Obreimov-Shubnikov” เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนของการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์ชาวยูเครนผู้โด่งดังในการสร้างฟิสิกส์สมัยใหม่

ฟิสิกส์. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7: หนังสือเรียน / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina - X.: สำนักพิมพ์ "ระนก", 2550. - 192 หน้า: ป่วย.

เพื่อให้ร่างกายได้พักผ่อนหรือเคลื่อนไหวอย่างสม่ำเสมอและเป็นแนวตรง ไม่จำเป็นต้องกระทำใดๆ เลย หรือจำเป็นต้องกระทำในลักษณะที่มีการชดเชยการกระทำทั้งหมดของวัตถุทั้งหมด ถึงเวลาที่จะต้องพิจารณาว่าจะต้องเกิดอะไรขึ้นเพื่อให้ร่างกายเริ่มเปลี่ยนความเร็วนั่นคือเพื่อรับความเร่ง ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องจำปริมาณทางกายภาพบางอย่างที่เราพบในบทเรียนฟิสิกส์ในระดับชั้นก่อนๆ

ดังที่ทราบกันดีว่าความเร็วของร่างกายจะเปลี่ยนไปก็ต่อเมื่อมีวัตถุอื่นกระทำต่อมันเท่านั้น ตัวอย่างเช่น การตกอย่างอิสระของน้ำหนักอันเป็นผลมาจากการกระทำของโลกที่มีต่อมัน เมื่อล้ม ความเร็วจะเพิ่มขึ้นซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงเกิดจากการกระทำนี้ (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. การตกอย่างอิสระ

แต่ในขณะเดียวกัน ความเร็วของร่างที่สองก็เปลี่ยนไปเช่นกัน พยายามดันน้ำแข็งจากเพื่อนที่ยืนอยู่ข้างคุณ คุณจะสังเกตได้ว่าเพื่อนของคุณจะเริ่มเคลื่อนไหวด้วย ร่างกายมีปฏิสัมพันธ์กัน ไม่มีสิ่งที่เรียกว่าการกระทำฝ่ายเดียว

เพื่ออธิบายลักษณะปฏิสัมพันธ์ของร่างกาย จำเป็นต้องแนะนำปริมาณทางกายภาพ ปริมาณดังกล่าวคือแรง

บังคับ -นี่คือปริมาณเวกเตอร์ที่แสดงลักษณะของการกระทำของร่างกายหนึ่งต่ออีกวัตถุหนึ่ง (ปฏิสัมพันธ์ของวัตถุ) แรงเป็นตัววัดปฏิสัมพันธ์ หน่วย SI ของแรงคือนิวตัน

ยังไม่มีข้อความ (นิวตัน)

เนื่องจากร่างกายประสบกับความเร่งอันเป็นผลมาจากการกระทำของแรง จึงจำเป็นต้องสร้างการเชื่อมโยงระหว่างความเร่งที่ร่างกายได้รับกับแรงที่ทำให้เกิดการเร่งความเร็วนี้

หากมีการใช้แรงขนาดต่างๆ กับรถเข็นที่ติดตั้งโครงสร้างพิเศษที่มีน้ำหนักแขวนไว้ (รูปที่ 2) ซึ่งจะเบี่ยงเบนไปเมื่อรถเข็นเร่งความเร็ว คุณจะสังเกตได้ว่าการโก่งตัวของน้ำหนักจะเพิ่มขึ้นตามแรงที่ใช้ที่เพิ่มขึ้น นั่นคือความเร่งที่วัตถุได้รับอันเป็นผลมาจากการกระทำของแรงที่กระทำต่อวัตถุนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของแรงนี้ (รูปที่ 3) ความเร่งมีทิศทางเดียวกับแรง

ข้าว. 2. ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างแรงและความเร่งของร่างกาย

ข้าว. 3. ความเร่งที่วัตถุได้รับจากแรงที่กระทำต่อวัตถุจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของแรงนี้

การเร่งความเร็วยังขึ้นอยู่กับน้ำหนักตัวด้วย

หากคุณเปลี่ยนมวลของรถเข็น (รูปที่ 4) ที่ใช้แรงคงที่ คุณจะสังเกตเห็นว่าการโก่งตัวของน้ำหนักลดลงเมื่อมวลเพิ่มขึ้น นั่นคือความเร่งจะแปรผกผันกับมวลของร่างกาย

ข้าว. 4. ความเร่งที่วัตถุได้รับอันเป็นผลมาจากการกระทำของแรงที่กระทำต่อวัตถุนั้นจะแปรผกผันกับมวลของวัตถุนี้

กฎข้อที่สองของนิวตันรวมข้อสรุปทั้งสองที่ได้รับข้างต้นเข้าด้วยกัน

กฎข้อที่สองของนิวตัน: ความเร่งที่วัตถุได้รับอันเป็นผลมาจากการกระทำของแรงที่กระทำต่อวัตถุนั้น เอฟเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของแรงนี้ และเป็นสัดส่วนผกผันกับมวลของร่างกาย

หากมีแรงหลายแรงกระทำต่อร่างกายก็จะพบผลลัพธ์ของแรงเหล่านี้นั่นคือแรงทั้งหมดทั้งหมดที่มีทิศทางและค่าตัวเลขที่แน่นอน กล่าวคือ แทบทุกกรณีของการใช้แรงต่างๆ ในช่วงเวลาหนึ่งๆ สามารถลดลงเหลือเพียงการกระทำของแรงผลลัพธ์เดียวได้

ผลลัพธ์พวกเขาเรียกแรงที่จะทำให้ร่างกายมีความเร่งเดียวกันกับผลรวมเวกเตอร์ของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกาย

ดังนั้น, กฎข้อที่สองของนิวตันสามารถกำหนดได้ดังนี้: ผลลัพธ์ของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกายจะเท่ากับผลคูณของมวลของร่างกายและความเร่งที่ได้รับอันเป็นผลมาจากการกระทำของแรงเหล่านี้

ประเภทของปฏิสัมพันธ์ในวิชาฟิสิกส์

ปฏิสัมพันธ์ในธรรมชาติมีสี่ประเภท

1. แรงโน้มถ่วง(แรงโน้มถ่วง) คืออันตรกิริยาระหว่างวัตถุที่มีมวล มันมีความสำคัญในระดับของวัตถุในจักรวาล ตัวอย่างเช่น เรารู้สึกถึงแรงดึงดูดต่อโลก เนื่องจากมีมวลมหาศาล แต่เราไม่รู้สึกถึงแรงดึงดูดต่อโต๊ะ เก้าอี้ และวัตถุอื่นๆ ที่มีมวลค่อนข้างน้อย

2. แม่เหล็กไฟฟ้า. องค์ประกอบของอะตอมใดๆ รวมถึงอนุภาคที่มีประจุ ดังนั้น ปฏิกิริยาดังกล่าวจึงเป็นพื้นฐานและเราพบมันอยู่เสมอและทุกที่ เป็นปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รับผิดชอบต่อแรงทางกลเช่นแรงเสียดทาน (รูปที่ 5) และแรงยืดหยุ่น

ข้าว. 5. ลักษณะของแรงเสียดทาน

เมื่อระยะห่างระหว่างโมเลกุลเพิ่มขึ้น แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลและแรงผลักจะลดลง - มีเพียงแรงดึงดูดเท่านั้นที่ลดลงช้ากว่าแรงผลัก - ดังนั้นแรงยืดหยุ่นทั้งหมดจึงเกิดขึ้น ซึ่งมุ่งตรงไปยังแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล (รูปที่ 6)

ข้าว. 6. ลักษณะของแรงยืดหยุ่น

เมื่อเปรียบเทียบกับปฏิกิริยาโน้มถ่วง ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าจะแรงกว่ามาก แต่ต่างจากปฏิกิริยาแรกตรงที่ใช้ได้กับวัตถุที่มีประจุไฟฟ้า

3. แข็งแกร่ง. ปฏิสัมพันธ์นี้ถูกค้นพบเมื่อประมาณ 100 ปีที่แล้ว ตอนนั้นเองที่นักวิทยาศาสตร์เริ่มสงสัยว่าโปรตอนซึ่งมีประจุบวกและเป็นส่วนหนึ่งของนิวเคลียสถูกเก็บไว้ที่นั่นได้อย่างไร (รูปที่ 7) เพราะวัตถุที่มีประจุคล้ายกันจะต้องผลักกัน แรงที่แรงจะยึดโปรตอนไว้ในนิวเคลียส ปฏิสัมพันธ์นี้เป็นระยะสั้น กล่าวคือ กระทำในระยะไกลตามลำดับขนาดของนิวเคลียส

ข้าว. 7. แรงอย่างแรงทำให้โปรตอนอยู่ในนิวเคลียส

4. อ่อนแอ. ปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวมีหน้าที่รับผิดชอบต่อปฏิสัมพันธ์บางประเภทระหว่างอนุภาคมูลฐาน สำหรับการสลายตัวของ β บางประเภท และสำหรับกระบวนการอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นภายในอะตอม นิวเคลียสของอะตอม (รูปที่ 8)

ข้าว. 8. การสลายของอัลฟ่า เบต้า และแกมมา

นักฟิสิกส์หลายคนเชื่อว่ามีปฏิสัมพันธ์ทั่วไปในธรรมชาติอย่างหนึ่ง และปฏิสัมพันธ์ข้างต้นเป็นเพียงการแสดงออกเท่านั้น และกำลังพยายามที่จะได้รับสิ่งที่เรียกว่าทฤษฎีสนามรวม ซึ่งทั้งสี่ประเภทนี้จะถูกลดเหลือเพียงประเภทเดียว ในขณะนี้ มีความเป็นไปได้ที่จะรวมปฏิกิริยาระหว่างแม่เหล็กไฟฟ้า แรง และอ่อนเข้าด้วยกัน

กฎข้อที่สองของนิวตันใน NSO แรงเหวี่ยง

กฎของนิวตันบรรลุผลในกรอบอ้างอิงเฉื่อย แต่ก็เป็นไปได้ที่จะบรรลุผลว่ากฎเหล่านี้จะบรรลุผลในกรอบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อย (NSF) เช่นกัน

นักวิทยาศาสตร์ตกลงที่จะเชื่อว่าใน NSO นอกเหนือจากแรงตามปกติที่รับผิดชอบต่อการปรากฏตัวของความเร่งในร่างกายแล้ว ยังมีแรงเฉื่อยซึ่งเป็นแรงประเภทพิเศษอีกด้วย มีความเกี่ยวข้องกับความเร่งที่ระบบไม่เฉื่อยเคลื่อนที่สัมพันธ์กับความเฉื่อย

ใน NSO กฎข้อที่สองของนิวตันมีรูปแบบดังต่อไปนี้:

,

โดยที่ความเร่งในกรอบอ้างอิงที่ไม่เฉื่อยคือ - แรงเฉื่อย

โดยที่ความเร่งสัมบูรณ์ของกรอบอ้างอิงเฉื่อยคือ

ใน NSO กฎข้อที่สามของนิวตันเกี่ยวกับแรงเฉื่อยไม่เป็นที่พอใจ

ตัวอย่างของแรงเฉื่อยคือ แรงเหวี่ยง. ในระหว่างการเลี้ยวหักศอกมีคนถูกกดลงบนเบาะ จากมุมมองของบุคคลนี้ แรงเหวี่ยงกระทำต่อเขา และจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์บนพื้น บุคคลนั้นยังคงเคลื่อนที่ด้วยความเฉื่อย ในขณะที่เบาะรถยนต์มีแนวโน้มที่จะหมุน (รูปที่ 9)

ข้าว. 9. แรงเหวี่ยง

วิธีหาแรงลัพธ์

ผลลัพธ์ (ผลลัพธ์)คือแรงที่ผลลัพธ์เทียบเท่ากับแรงกระทำทั้งหมดที่กระทำต่อร่างกาย (รูปที่ 10)

ข้าว. 10. การหาผลลัพธ์

กองกำลังไม่จำเป็นต้องเพิ่มขึ้นซึ่งกันและกัน ลองนึกภาพว่าคุณกำลังเลื่อนหิมะในฤดูหนาว (รูปที่ 11) ในสถานการณ์แรก กองกำลังที่เพื่อนของคุณมอบให้จะรวมกัน ประการที่สองเพื่อนคนหนึ่งไม่ยอมเลิกเลื่อนและดึงไปในทิศทางอื่น ในกรณีนี้ โมดูลแรงจะถูกลบออก

ข้าว. 11. ตัวอย่างภาพประกอบ

ลองพิจารณาตัวอย่างเมื่อแรงไม่ได้พุ่งไปตามเส้นตรงเส้นเดียว แต่ไปในทิศทางที่ต่างกัน ในรูป ภาพที่ 11 แสดงวัตถุที่อยู่บนระนาบเอียงและถูกยึดไว้เนื่องจากแรงเสียดทาน นอกจากแรงนี้แล้ว ร่างกายยังได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง () และแรงปฏิกิริยาพื้นดิน () หากวัตถุอยู่ในตำแหน่งสมดุล ผลรวมเวกเตอร์ของแรงทั้งหมดจะเท่ากับศูนย์ นั่นคือผลลัพธ์ที่ได้จะเท่ากับศูนย์

ดังนั้นความเร่งที่ร่างกายได้รับจึงเป็นศูนย์เช่นกัน

ข้าว. 11. แรงที่กระทำต่อร่างกาย

บรรณานุกรม

1. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev, N.N. ซอตสกี้. ฟิสิกส์ 10. - ม.: การศึกษา, 2551.
2. เอ.พี. ริมเควิช. ฟิสิกส์. ปัญหาเล่ม 10-11 - ม.: อีแร้ง, 2549.
3. โอ้ย ซาฟเชนโก. ปัญหาฟิสิกส์ - ม.: เนากา, 2531.
4. เอ.วี. Peryshkin, V.V. เคราคลิส. หลักสูตรฟิสิกส์ ต. 1. - ม.: รัฐ ครู เอ็ด นาที การศึกษาของ RSFSR, 1957

1. พอร์ทัลอินเทอร์เน็ต Studopedia.org ()
2. พอร์ทัลอินเทอร์เน็ต Abitura.com ()
3. พอร์ทัลอินเทอร์เน็ต School-collection.edu.ru ()
4. พอร์ทัลอินเทอร์เน็ต Class-fizika.narod.ru ()
5. พอร์ทัลอินเทอร์เน็ต Fizika-lekcii.ucoz.ua ()

การบ้าน

ตามหลักฟิสิกส์คลาสสิก ในโลกที่เรารู้จัก วัตถุและอนุภาคมีปฏิสัมพันธ์กันตลอดเวลา แม้ว่าเราจะสังเกตวัตถุที่อยู่นิ่ง แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น ต้องขอบคุณแรงยึดระหว่างโมเลกุล อะตอม และอนุภาคมูลฐานที่คุณสามารถมองเห็นวัตถุในรูปแบบของสสารของโลกทางกายภาพที่เราเข้าถึงและเข้าใจได้

ปฏิสัมพันธ์ของร่างกายในธรรมชาติและชีวิต

ดังที่เราทราบจากประสบการณ์ของเราเอง เมื่อคุณล้มสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ชนสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ชนกับสิ่งใดสิ่งหนึ่ง กลับกลายเป็นว่าไม่เป็นที่พอใจและเจ็บปวด คุณผลักรถหรือผู้สัญจรไปมาโดยไม่ระวังชนเข้ากับตัวคุณ คุณโต้ตอบกับโลกรอบตัวคุณไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ในวิชาฟิสิกส์ ปรากฏการณ์นี้ถูกกำหนดให้เป็น "ปฏิสัมพันธ์ของร่างกาย" ให้เราพิจารณารายละเอียดว่าวิทยาศาสตร์คลาสสิกสมัยใหม่แบ่งประเภทออกเป็นประเภทใด

ประเภทของปฏิสัมพันธ์ระหว่างร่างกาย

โดยธรรมชาติแล้ว ปฏิสัมพันธ์ระหว่างร่างกายมีสี่ประเภท สิ่งแรกที่รู้จักกันดีคือปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงของวัตถุ มวลของวัตถุเป็นตัวกำหนดว่าแรงโน้มถ่วงมีความรุนแรงเพียงใด

มันต้องใหญ่พอที่จะให้เราสังเกตได้ มิฉะนั้น การสังเกตและบันทึกปฏิสัมพันธ์ประเภทนี้จะค่อนข้างยาก อวกาศเป็นสถานที่ที่สามารถสังเกตแรงโน้มถ่วงได้เช่นวัตถุในจักรวาลที่มีมวลมหาศาล

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงกับมวลกาย

โดยทางตรง พลังงานของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลและเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างระหว่างวัตถุทั้งสอง ซึ่งเป็นไปตามคำจำกัดความของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

แรงดึงดูดของคุณและวัตถุทั้งหมดบนโลกของเรานั้นเกิดจากการที่มีพลังปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุสองชิ้นที่มีมวล ดังนั้นวัตถุที่ถูกโยนขึ้นไปจะถูกดึงดูดกลับสู่พื้นผิวโลก ดาวเคราะห์ดวงนี้ค่อนข้างใหญ่ ดังนั้นจึงเห็นพลังแห่งการกระทำได้ชัดเจน แรงโน้มถ่วงทำให้เกิดการโต้ตอบของร่างกาย มวลของร่างกายทำให้สามารถแสดงและลงทะเบียนได้

ลักษณะของแรงโน้มถ่วงไม่ชัดเจน

ธรรมชาติของปรากฏการณ์นี้ในปัจจุบันทำให้เกิดความขัดแย้งและการเก็งกำไรมากมาย นอกเหนือจากการสังเกตจริงและความสัมพันธ์ที่มองเห็นได้ระหว่างมวลและแรงดึงดูดแล้ว ยังไม่มีการระบุแรงที่ก่อให้เกิดแรงโน้มถ่วง แม้ว่าในปัจจุบันจะมีการทดลองจำนวนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงในอวกาศ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เคยตั้งสมมติฐานที่แม่นยำกว่านี้

เขาตั้งสมมติฐานว่าแรงโน้มถ่วงเป็นผลมาจากความโค้งของโครงสร้างอวกาศ-เวลาตามวัตถุที่อยู่ในนั้น

ต่อมาเมื่ออวกาศถูกแทนที่โดยสสาร ก็มีแนวโน้มที่จะคืนปริมาตรกลับคืนมา ไอน์สไตน์เสนอว่ามีความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างแรงกับความหนาแน่นของสสาร

ตัวอย่างของการแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนของการพึ่งพาอาศัยกันนี้คือหลุมดำซึ่งมีสสารและแรงโน้มถ่วงหนาแน่นอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งสามารถดึงดูดไม่เพียงแต่วัตถุในจักรวาลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแสงด้วย

ต้องขอบคุณอิทธิพลของธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงที่แรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุทำให้มั่นใจได้ว่าดาวเคราะห์ดวงดาวและวัตถุอวกาศอื่น ๆ มีอยู่จริง นอกจากนี้ การหมุนของวัตถุบางอย่างรอบๆ วัตถุอื่นๆ ก็เกิดขึ้นด้วยเหตุผลเดียวกัน

แรงแม่เหล็กไฟฟ้าและความก้าวหน้า

ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าของร่างกายค่อนข้างชวนให้นึกถึงปฏิกิริยาแรงโน้มถ่วง แต่มีแรงกว่ามาก ปฏิกิริยาของอนุภาคที่มีประจุบวกและประจุลบเป็นสาเหตุของการดำรงอยู่ของมัน ที่จริงแล้วสิ่งนี้ทำให้เกิดการเกิดขึ้นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

มันถูกสร้างขึ้นโดยร่างกายหรือถูกดูดซึมหรือทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างร่างกายที่มีประจุ กระบวนการนี้มีบทบาทสำคัญในกิจกรรมทางชีวภาพของเซลล์ที่มีชีวิตและการกระจายตัวของสารในนั้น

นอกจากนี้ตัวอย่างที่ชัดเจนของการรวมตัวของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าคือกระแสไฟฟ้าธรรมดาซึ่งเป็นสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ มนุษยชาติใช้พลังนี้อย่างกว้างขวางในการส่งข้อมูล เหล่านี้ได้แก่การสื่อสารเคลื่อนที่ โทรทัศน์ GPRS และอื่นๆ อีกมากมาย

ในกลศาสตร์ สิ่งนี้แสดงออกมาในรูปแบบของความยืดหยุ่นและแรงเสียดทาน การทดลองที่ชัดเจนซึ่งแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของพลังนี้เป็นที่รู้จักของทุกคนจากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน นี่คือการถูชั้นวางไม้มะเกลือด้วยผ้าไหม อนุภาคที่มีประจุลบซึ่งปรากฏบนพื้นผิวจะดึงดูดวัตถุที่มีน้ำหนักเบาได้ ตัวอย่างในชีวิตประจำวันคือหวีและผม หลังจากที่พลาสติกเคลื่อนผ่านเส้นผมหลายครั้ง แรงดึงดูดระหว่างพวกเขาก็เกิดขึ้น

เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญถึงเข็มทิศและสนามแม่เหล็กของโลก ลูกศรถูกทำให้เป็นแม่เหล็กและสิ้นสุดด้วยอนุภาคที่มีประจุบวกและลบ ส่งผลให้มันทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ มันเปลี่ยนจุดสิ้นสุด "บวก" ไปในทิศทางของอนุภาคลบและในทางกลับกัน

มีขนาดเล็กแต่มีความแข็งแกร่งมหาศาล

สำหรับปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงนั้น ความจำเพาะของมันค่อนข้างชวนให้นึกถึงแรงประเภทแม่เหล็กไฟฟ้า เหตุผลก็คือการมีองค์ประกอบที่มีประจุบวกและประจุลบ เช่นเดียวกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า การมีประจุตรงข้ามกันทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างวัตถุ มวลของร่างกายและระยะห่างระหว่างวัตถุนั้นน้อยมาก นี่คือพื้นที่ของโลกใต้อะตอมซึ่งวัตถุดังกล่าวเรียกว่าอนุภาค

แรงเหล่านี้ทำหน้าที่ในบริเวณนิวเคลียสของอะตอมและทำให้เกิดการสื่อสารระหว่างโปรตอน อิเล็กตรอน แบริออน และอนุภาคมูลฐานอื่นๆ เมื่อพิจารณาจากขนาดของมันเมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุขนาดใหญ่ ปฏิสัมพันธ์ของวัตถุที่มีประจุนั้นแข็งแกร่งกว่าแรงประเภทแม่เหล็กไฟฟ้ามาก

แรงอ่อนและกัมมันตภาพรังสี

ปฏิกิริยาแบบอ่อนนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับการสลายตัวของอนุภาคที่ไม่เสถียรและมาพร้อมกับการปล่อยรังสีประเภทต่าง ๆ ในรูปของอนุภาคอัลฟ่าเบต้าและแกมมา ตามกฎแล้วสารและวัสดุที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันเรียกว่ากัมมันตภาพรังสี

แรงประเภทนี้เรียกว่าแรงอ่อนเนื่องจากความจริงที่ว่าแรงนั้นอ่อนกว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงปฏิกิริยาประเภทแรง อย่างไรก็ตาม มันมีพลังมากกว่าปฏิกิริยาโน้มถ่วง ระยะห่างระหว่างอนุภาคในกระบวนการนี้มีขนาดเล็กมาก ประมาณ 2·10−18 เมตร

ความจริงของการค้นพบพลังและการกำหนดพลังให้เป็นปัจจัยพื้นฐานนั้นเกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้

ด้วยการค้นพบในปี พ.ศ. 2439 โดย Henri Becquerel เกี่ยวกับปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสีของสารโดยเฉพาะเกลือยูเรเนียม การศึกษาปฏิสัมพันธ์ของแรงประเภทนี้จึงเริ่มต้นขึ้น

พลังทั้งสี่สร้างจักรวาล

จักรวาลทั้งหมดดำรงอยู่ได้ด้วยพลังพื้นฐานสี่ประการที่ค้นพบโดยวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ พวกมันให้กำเนิดอวกาศ กาแล็กซี ดาวเคราะห์ ดวงดาว และกระบวนการต่างๆ ในรูปแบบที่เราสังเกต ในขั้นตอนนี้ คำจำกัดความของพลังพื้นฐานในธรรมชาติถือว่าสมบูรณ์แล้ว แต่บางทีเมื่อเวลาผ่านไป เราจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับการมีอยู่ของพลังใหม่ๆ และความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาลก็จะเข้าใกล้เรามากขึ้นอีกก้าวหนึ่ง

ปฏิสัมพันธ์ของร่างกาย

คุณสามารถยกตัวอย่างปฏิสัมพันธ์ของร่างกายได้จำนวนเท่าใดก็ได้ เมื่อคุณอยู่ในเรือแล้วเริ่มดึงเชือกอีกเส้น เรือของคุณจะเคลื่อนไปข้างหน้าอย่างแน่นอน การแสดงบนเรือลำที่สอง หมายถึงคุณบังคับให้เรือแสดงบนเรือของคุณ

หากคุณเตะลูกฟุตบอล คุณจะสัมผัสได้ถึงการเตะกลับที่เท้าทันที เมื่อลูกบิลเลียดสองลูกชนกัน ความเร็วจะเปลี่ยน เช่น ลูกบอลทั้งสองได้รับความเร่ง ทั้งหมดนี้เป็นการแสดงออกถึงกฎทั่วไปของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างร่างกาย

การกระทำของร่างกายที่มีต่อกันนั้นมีลักษณะเป็นปฏิสัมพันธ์ไม่เพียงแต่ในระหว่างการสัมผัสร่างกายโดยตรงเท่านั้น ตัวอย่างเช่น วางแม่เหล็กแรงสูงสองตัวที่มีขั้วต่างกันหันหน้าเข้าหากันบนโต๊ะเรียบ แล้วคุณจะพบว่าพวกมันจะเริ่มเคลื่อนที่เข้าหากันทันที โลกดึงดูดดวงจันทร์ (แรงโน้มถ่วงสากล) และบังคับให้มันเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางโค้ง ในทางกลับกัน ดวงจันทร์ก็ดึงดูดโลกด้วย (เช่นเดียวกับแรงโน้มถ่วงสากล) แม้ว่าโดยธรรมชาติแล้ว ในกรอบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับโลก ความเร่งของโลกที่เกิดจากแรงนี้ไม่สามารถตรวจจับได้โดยตรง แต่มันแสดงออกมาในรูปของกระแสน้ำ

ให้เราค้นหาจากการทดลองว่าแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุทั้งสองมีความสัมพันธ์กันอย่างไร การวัดแรงอย่างหยาบสามารถทำได้โดยใช้การทดลองต่อไปนี้:

1 ประสบการณ์ ลองใช้ไดนาโมมิเตอร์สองตัวเกี่ยวขอเกี่ยวกันแล้วจับวงแหวนไว้เราจะยืดมันออกโดยตรวจสอบการอ่านของไดนาโมมิเตอร์ทั้งสอง

เราจะเห็นว่าไม่ว่าจะยืดออกไปเท่าใด การอ่านไดนาโมมิเตอร์ทั้งสองจะเท่ากัน ซึ่งหมายความว่าแรงที่ไดนาโมมิเตอร์ตัวแรกกระทำต่อแรงวินาทีนั้นเท่ากับแรงที่ไดนาโมมิเตอร์ตัวที่สองกระทำต่อแรงตัวแรก

2 ประสบการณ์ ลองใช้แม่เหล็กและแท่งเหล็กที่มีกำลังแรงเพียงพอมาวางบนลูกกลิ้งเพื่อลดการเสียดสีบนโต๊ะ เราติดสปริงแบบอ่อนที่เหมือนกันเข้ากับแม่เหล็กและแท่ง โดยที่ปลายอีกด้านของสปริงเหล่านั้นติดอยู่บนโต๊ะ แม่เหล็กและแท่งจะดึงดูดกันและยืดสปริง

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าเมื่อถึงเวลาที่การเคลื่อนไหวหยุด สปริงจะยืดออกเท่าๆ กัน ซึ่งหมายความว่าแรงที่มีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้ามจะกระทำต่อวัตถุทั้งสองจากด้านข้างของสปริง

เนื่องจากแม่เหล็กอยู่นิ่ง แรงจึงมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้ามกับแรงที่บล็อกกระทำต่อแม่เหล็ก

ในทำนองเดียวกัน แรงที่กระทำต่อบล็อกจากแม่เหล็กและสปริงจะมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม

ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุทั้งสองมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม แม้ว่าวัตถุจะเคลื่อนที่ก็ตาม

3 ประสบการณ์ คน A และ B สองคนยืนอยู่บนเกวียน 2 คันที่สามารถกลิ้งบนรางได้ โดยถือปลายเชือกไว้ในมือ หาได้ง่ายว่าไม่ว่าใครจะเป็นผู้ดึงเชือก A หรือ B หรือทั้งสองอย่าง เกวียนมักจะเริ่มเคลื่อนที่พร้อมๆ กัน และยิ่งไปกว่านั้น ในทิศทางตรงกันข้าม ด้วยการวัดความเร่งของรถเข็น เราสามารถตรวจสอบได้ว่าความเร่งนั้นแปรผกผันกับมวลของรถเข็นแต่ละคัน (รวมถึงบุคคลด้วย) ตามมาว่าแรงที่กระทำต่อเกวียนมีขนาดเท่ากัน

กฎข้อแรกของนิวตัน ระบบอ้างอิงเฉื่อย

ในฐานะที่เป็นกฎข้อแรกของไดนามิกส์ นิวตันยอมรับกฎที่กาลิเลโอกำหนดไว้ นั่นคือ จุดวัตถุจะรักษาสภาวะการนิ่งหรือการเคลื่อนที่เชิงเส้นสม่ำเสมอจนกว่าอิทธิพลของวัตถุอื่นจะดึงจุดนั้นออกจากสถานะนี้

กฎข้อแรกของนิวตันแสดงให้เห็นว่าการนิ่งหรือการเคลื่อนที่เชิงเส้นสม่ำเสมอไม่จำเป็นต้องอาศัยอิทธิพลภายนอกใดๆ เพื่อรักษาการเคลื่อนที่ดังกล่าว สิ่งนี้เผยให้เห็นคุณสมบัติไดนามิกพิเศษของร่างกายที่เรียกว่าความเฉื่อย

ดังนั้น กฎข้อแรกของนิวตันจึงเรียกว่ากฎความเฉื่อย และการเคลื่อนที่ของวัตถุโดยไม่มีอิทธิพลจากวัตถุอื่นเรียกว่าการเคลื่อนที่โดยความเฉื่อย

การเคลื่อนที่ทางกลมีความสัมพันธ์กัน: คุณลักษณะของวัตถุเดียวกันอาจแตกต่างกันในระบบอ้างอิงที่ต่างกันซึ่งเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน ตัวอย่างเช่น นักบินอวกาศบนดาวเทียมโลกเทียมไม่มีการเคลื่อนไหวในกรอบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับดาวเทียม ในเวลาเดียวกัน เมื่อสัมพันธ์กับโลก มันจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับดาวเทียมในวงโคจรรูปวงรี นั่นคือ ไม่เท่ากันหรือตรง

ดังนั้นจึงเป็นเรื่องธรรมดาที่กฎข้อแรกของนิวตันไม่ควรมีอยู่ในกรอบอ้างอิงทุกกรอบ ตัวอย่างเช่นลูกบอลที่วางอยู่บนพื้นเรียบของห้องโดยสารเรือซึ่งเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและสม่ำเสมอสามารถเริ่มเคลื่อนที่ไปตามพื้นได้โดยไม่มีอิทธิพลจากวัตถุใด ๆ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ก็เพียงพอแล้วที่ความเร็วของเรือจะเริ่มเปลี่ยนแปลง

ระบบอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับจุดวัสดุซึ่งปราศจากอิทธิพลจากภายนอก อยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอและเป็นเส้นตรงเรียกว่าระบบอ้างอิงเฉื่อย เนื้อหาของกฎข้อที่หนึ่งซึ่งก็คือกฎข้อที่หนึ่งของนิวตันนั้นถูกย่อให้เหลือเพียงสองข้อความเท่านั้น ประการแรก วัตถุทั้งหมดมีคุณสมบัติของความเฉื่อย และประการที่สอง ว่ามีกรอบอ้างอิงเฉื่อย

ระบบอ้างอิงเฉื่อยสองระบบใดๆ สามารถเคลื่อนที่สัมพันธ์กันโดยการแปลความหมายเท่านั้น และยิ่งกว่านั้น สม่ำเสมอและเป็นเส้นตรงเท่านั้น มีการทดลองพบว่าระบบอ้างอิงเฮลิโอเซนตริกนั้นเป็นแรงเฉื่อยในทางปฏิบัติ ซึ่งมีต้นกำเนิดอยู่ที่จุดศูนย์กลางมวลของระบบสุริยะ (ประมาณที่ใจกลางดวงอาทิตย์) และแกนต่างๆ ถูกลากไปในทิศทางที่ห่างไกลสามจุด ตัวอย่างเช่น ดวงดาวที่ถูกเลือกเพื่อให้แกนพิกัดตั้งฉากกัน

ระบบอ้างอิงในห้องปฏิบัติการซึ่งมีแกนพิกัดเชื่อมต่อกับโลกอย่างแน่นหนานั้นไม่ใช่ระบบเฉื่อยเนื่องจากการหมุนรอบโลกในแต่ละวันเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม โลกหมุนช้ามากจนความเร่งปกติสูงสุดของจุดบนพื้นผิวในระหว่างการหมุนในแต่ละวันจะต้องไม่เกิน 0.034 ม./ ดังนั้น ในปัญหาในทางปฏิบัติส่วนใหญ่ กรอบอ้างอิงของห้องปฏิบัติการจึงถือว่ามีความเฉื่อยโดยประมาณได้

กรอบอ้างอิงเฉื่อยมีบทบาทพิเศษไม่เพียงแต่ในกลศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสาขาฟิสิกส์อื่นๆ ทั้งหมดด้วย เนื่องจากตามหลักการสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ การแสดงออกทางคณิตศาสตร์ของกฎฟิสิกส์ใดๆ จะต้องมีรูปแบบเดียวกันในกรอบอ้างอิงเฉื่อยทั้งหมด

แรงคือปริมาณเวกเตอร์ที่เป็นหน่วยวัดการกระทำทางกลบนวัตถุที่ต้องการจากวัตถุอื่นๆ ปฏิกิริยาทางกลสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งระหว่างวัตถุที่สัมผัสกันโดยตรง (เช่น ระหว่างแรงเสียดทาน เมื่อวัตถุกดทับกัน) และระหว่างวัตถุที่อยู่ห่างไกล รูปแบบพิเศษของสสารที่เชื่อมต่ออนุภาคของสสารเข้ากับระบบเดียวและส่งการกระทำของอนุภาคหนึ่งไปยังอีกอนุภาคหนึ่งด้วยความเร็วจำกัดเรียกว่าสนามฟิสิกส์หรือเรียกง่ายๆ ว่าสนามแม่เหล็ก

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุที่อยู่ห่างไกลนั้นเกิดขึ้นผ่านสนามโน้มถ่วงและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่พวกมันสร้างขึ้น (เช่น การดึงดูดของดาวเคราะห์ไปยังดวงอาทิตย์ ปฏิกิริยาของวัตถุที่มีประจุ ตัวนำกับกระแส ฯลฯ) การกระทำทางกลต่อร่างกายที่กำหนดจากร่างกายอื่นแสดงออกในสองวิธี มันสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสถานะการเคลื่อนไหวทางกลของร่างกายที่เป็นปัญหาประการแรกและประการที่สองการเสียรูปของมัน การแสดงแรงทั้งสองนี้สามารถใช้เป็นพื้นฐานในการวัดแรงได้ ตัวอย่างเช่น การวัดแรงโดยใช้สปริงไดนาโมมิเตอร์ตามกฎของฮุคสำหรับความตึงตามยาว เมื่อใช้แนวคิดเรื่องแรงในกลศาสตร์ เรามักจะพูดถึงการเคลื่อนไหวและการเสียรูปของร่างกายภายใต้อิทธิพลของแรงที่ใช้กับมัน

แน่นอนว่าในกรณีนี้ แรงแต่ละแรงจะสัมพันธ์กับวัตถุที่กระทำต่อวัตถุที่กำลังพิจารณาด้วยแรงนี้เสมอ

แรง F ถูกกำหนดโดยสมบูรณ์หากให้ขนาด ทิศทางในอวกาศ และจุดใช้งาน เส้นตรงที่แรงนั้นพุ่งไป เรียกว่า เส้นแรงกระทำ

สนามที่กระทำต่อจุดวัตถุด้วยแรง F เรียกว่าสนามที่อยู่นิ่ง หากไม่มีการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป t กล่าวคือ ถ้า ณ จุดใดจุดหนึ่งในสนาม แรง F ไม่ได้ขึ้นอยู่กับเวลาอย่างชัดเจน:

เพื่อให้สนามอยู่กับที่ จำเป็นที่ส่วนต่างๆ ที่สร้างสนามจะต้องอยู่นิ่งสัมพันธ์กับกรอบอ้างอิงเฉื่อยที่ใช้ในการพิจารณาสนาม

การกระทำพร้อมกันของแรงหลายแรงบนจุดวัสดุ M เทียบเท่ากับการกระทำของแรงหนึ่งเรียกว่าแรงลัพธ์หรือแรงลัพธ์ และเท่ากับผลรวมเรขาคณิต

มันแสดงถึงรูปหลายเหลี่ยมปิดของแรง

น้ำหนัก. ชีพจร

ในกลศาสตร์คลาสสิก มวลของจุดวัสดุคือปริมาณสเกลาร์บวก ซึ่งเป็นหน่วยวัดความเฉื่อยของจุดนี้ ภายใต้อิทธิพลของแรง จุดวัสดุจะไม่เปลี่ยนความเร็วในทันที แต่จะค่อยๆ กล่าวคือ จะได้ความเร่งอันจำกัดซึ่งน้อยลง มวลของจุดวัสดุก็จะมากขึ้นตามไปด้วย ในการเปรียบเทียบมวลของจุดวัสดุสองจุด ก็เพียงพอที่จะวัดโมดูลและความเร่งที่ได้จากจุดเหล่านี้ภายใต้การกระทำของแรงเดียวกัน:

โดยปกติแล้ว น้ำหนักตัวจะพบได้โดยการชั่งน้ำหนักบนสเกลแบบคาน

ในกลศาสตร์คลาสสิกมีความเชื่อกันว่า:

ก) มวลของจุดวัสดุไม่ได้ขึ้นอยู่กับสถานะการเคลื่อนที่ของจุด แต่เป็นคุณลักษณะคงที่

b) มวลคือปริมาณสารเติมแต่ง เช่น มวลของระบบ (เช่น วัตถุ) เท่ากับผลรวมของมวลของจุดวัตถุทั้งหมดที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบนี้

c) มวลของระบบปิดยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างกระบวนการใดๆ ที่เกิดขึ้นในระบบนี้ (กฎการอนุรักษ์มวล)

ความหนาแน่น ρ ของวัตถุ ณ จุดที่กำหนด M คืออัตราส่วนของมวล dm ขององค์ประกอบขนาดเล็กของร่างกาย รวมถึงจุด M ต่อค่า dV ของปริมาตรขององค์ประกอบนี้:

ขนาดขององค์ประกอบที่พิจารณาจะต้องมีขนาดเล็กมากจนสามารถบรรลุระยะห่างระหว่างโมเลกุลได้มากขึ้นโดยการเปลี่ยนความหนาแน่นภายในขีดจำกัดของมันหลายเท่า

ร่างกายจะเรียกว่าเป็นเนื้อเดียวกันหากความหนาแน่นเท่ากันทุกจุด มวลของร่างกายที่เป็นเนื้อเดียวกันเท่ากับผลคูณของความหนาแน่นและปริมาตร:

มวลของร่างกายต่างกัน:

โดยที่ ρ เป็นฟังก์ชันของพิกัด และมีการบูรณาการทั่วทั้งปริมาตรของร่างกาย ความหนาแน่นเฉลี่ย (ρ) ของวัตถุที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันคืออัตราส่วนของมวลต่อปริมาตร: (ρ)=m/V

จุดศูนย์กลางมวลของระบบจุดวัสดุเรียกว่าจุด C ซึ่งมีเวกเตอร์รัศมีเท่ากับ:

โดยที่ และ คือเวกเตอร์มวลและรัศมีของจุดวัสดุที่ i, n คือจำนวนจุดวัสดุทั้งหมดในระบบ และ m= คือมวลของทั้งระบบ

จุดศูนย์กลางความเร็วมวล:

ปริมาณเวกเตอร์เท่ากับผลคูณของมวลของจุดวัสดุและความเร็วเรียกว่าโมเมนตัมหรือโมเมนตัมของจุดวัสดุนี้ โมเมนตัมของระบบจุดวัสดุคือเวกเตอร์ p เท่ากับผลรวมเรขาคณิตของโมเมนตัมของจุดวัสดุทั้งหมดของระบบ:

โมเมนตัมของระบบเท่ากับผลคูณของมวลของระบบทั้งหมดและความเร็วของจุดศูนย์กลางมวล:

กฎข้อที่สองของนิวตัน

กฎพื้นฐานของไดนามิกของจุดวัสดุคือกฎข้อที่สองของนิวตัน ซึ่งพูดถึงการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ทางกลของจุดวัสดุภายใต้อิทธิพลของแรงที่ใช้กับจุดวัสดุ กฎข้อที่สองของนิวตันระบุว่า: อัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัม ρ ของจุดวัตถุเท่ากับแรง F ที่กระทำต่อจุดนั้น กล่าวคือ

โดยที่ m และ v คือมวลและความเร็วของจุดวัสดุ

หากแรงหลายแรงกระทำต่อจุดวัสดุหนึ่งๆ พร้อมกัน แรง F ในกฎข้อที่สองของนิวตันจะต้องเข้าใจว่าเป็นผลรวมทางเรขาคณิตของแรงกระทำทั้งหมด - ทั้งปฏิกิริยาแอคทีฟและปฏิกิริยาปฏิกิริยา กล่าวคือ แรงลัพธ์

ปริมาณเวกเตอร์ F dt เรียกว่าแรงกระตุ้นเบื้องต้นของแรง F ในช่วงเวลาสั้นๆ dt ของการกระทำ แรงกระตุ้นของแรง F ในช่วงเวลาจำกัดจาก ถึง เท่ากับอินทิกรัลจำนวนหนึ่ง:

โดยที่ F โดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับเวลา t

ตามกฎข้อที่สองของนิวตัน การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของจุดวัตถุจะเท่ากับโมเมนตัมของแรงที่กระทำต่อจุดนั้น:

dp = F dt และ ,

ที่ไหน – ค่าของโมเมนตัมของจุดวัสดุที่จุดสิ้นสุด () และที่จุดเริ่มต้น () ของช่วงเวลาที่พิจารณา

เนื่องจากในกลศาสตร์ของนิวตัน มวล m ของจุดวัสดุไม่ได้ขึ้นอยู่กับสถานะการเคลื่อนที่ของจุด ดังนั้น

ดังนั้นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของกฎข้อที่สองของนิวตันจึงสามารถแสดงในรูปแบบได้เช่นกัน

โดยที่ความเร่งของจุดวัตถุคือ r คือเวกเตอร์รัศมี ดังนั้น สูตรของกฎข้อที่สองของนิวตันจึงระบุว่า: ความเร่งของจุดวัสดุเกิดขึ้นพร้อมกันในทิศทางเดียวกับแรงที่กระทำต่อจุดนั้น และเท่ากับอัตราส่วนของแรงนี้ต่อมวลของจุดวัสดุ

ความเร่งในแนวสัมผัสและความเร่งปกติของวัสดุถูกกำหนดโดยส่วนประกอบที่สอดคล้องกันของแรง F

โดยที่ คือขนาดของเวกเตอร์ความเร็วของจุดวัสดุ และ R คือรัศมีความโค้งของวิถีของมัน แรงที่ให้ความเร่งปกติไปยังจุดวัตถุนั้นมุ่งตรงไปยังศูนย์กลางของความโค้งของวิถีของจุด และจึงเรียกว่าแรงสู่ศูนย์กลาง

ถ้าแรงหลายแรงกระทำต่อจุดวัตถุพร้อมกัน แล้วความเร่งของมัน

ที่ไหน . ผลที่ตามมาคือ แรงแต่ละแรงที่กระทำต่อจุดวัตถุหนึ่งๆ พร้อมๆ กันให้ความเร่งเดียวกันกับจุดนั้นราวกับว่าไม่มีแรงอื่นๆ (หลักการความเป็นอิสระของการกระทำของแรง)

สมการเชิงอนุพันธ์การเคลื่อนที่ของจุดวัสดุเรียกว่าสมการ

ในการฉายภาพลงบนแกนของระบบพิกัดคาร์ทีเซียนสี่เหลี่ยม สมการนี้มีรูปแบบ

โดยที่ x, y และ z คือพิกัดของจุดที่เคลื่อนที่

กฎข้อที่สามของนิวตัน การเคลื่อนที่ของจุดศูนย์กลางมวล

การกระทำทางกลของร่างกายที่มีต่อกันนั้นแสดงออกมาในรูปแบบของปฏิสัมพันธ์ของพวกเขา สิ่งนี้เห็นได้จากกฎข้อที่สามของนิวตัน: จุดวัสดุสองจุดกระทำต่อกันด้วยแรงที่มีตัวเลขเท่ากันและพุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามตามแนวเส้นตรงที่เชื่อมจุดเหล่านี้

ถ้า คือแรงที่กระทำต่อจุดวัสดุที่ i จากด้านที่ k และเป็นแรงที่กระทำต่อจุดวัสดุที่ k จากด้านที่ i ดังนั้นตามกฎข้อที่สามของนิวตัน

แรงถูกนำไปใช้กับจุดวัสดุที่แตกต่างกันและสามารถปรับสมดุลร่วมกันได้เฉพาะในกรณีที่จุดเหล่านี้อยู่ในวัตถุที่มีความแข็งอย่างสมบูรณ์เหมือนกัน

กฎข้อที่สามของนิวตันเป็นส่วนเสริมที่สำคัญของกฎข้อที่หนึ่งและสอง ช่วยให้คุณสามารถย้ายจากไดนามิกของจุดวัสดุเดียวไปสู่ไดนามิกของระบบกลไกที่กำหนดเองได้ (ระบบจุดวัสดุ) จากกฎข้อที่สามของนิวตัน ในระบบเครื่องกลใดๆ ผลรวมทางเรขาคณิตของแรงภายในทั้งหมดจะเท่ากับศูนย์:

โดยที่ n คือจำนวนจุดวัสดุที่รวมอยู่ในระบบ และ

เวกเตอร์เท่ากับผลรวมทางเรขาคณิตของแรงภายนอกทั้งหมดที่กระทำต่อระบบเรียกว่าเวกเตอร์หลักของแรงภายนอก:

โดยที่ผลลัพธ์ของแรงภายนอกที่ใช้กับจุดวัสดุที่ i

จากกฎข้อที่สองและสามของนิวตัน อนุพันธ์อันดับหนึ่งเทียบกับเวลา t ของโมเมนตัม p ของระบบกลไกจะเท่ากับเวกเตอร์หลักของแรงภายนอกทั้งหมดที่ใช้กับระบบ

.

สมการนี้เป็นการแสดงออกถึงกฎแห่งการเปลี่ยนแปลงในโมเมนตัมของระบบ

เนื่องจาก โดยที่ m คือมวลของระบบ และเป็นความเร็วของจุดศูนย์กลางมวล ดังนั้น กฎการเคลื่อนที่ของจุดศูนย์กลางมวลของระบบกลไกจึงมีรูปแบบ

, หรือ ,

ความเร่งของจุดศูนย์กลางมวลอยู่ที่ไหน ดังนั้น จุดศูนย์กลางมวลของระบบกลไกจึงเคลื่อนที่เป็นจุดวัสดุ โดยมีมวลเท่ากับมวลของระบบทั้งหมดและถูกกระทำโดยแรงที่เท่ากับเวกเตอร์หลักของแรงภายนอกที่ใช้กับระบบ

ถ้าระบบที่พิจารณาเป็นวัตถุแข็งเกร็งซึ่งเคลื่อนที่ในเชิงแปล ความเร็วของทุกจุดของร่างกายและจุดศูนย์กลางมวลจะเท่ากันและเท่ากับความเร็ว v ของร่างกาย ดังนั้นความเร่งของร่างกายและสมการพื้นฐานสำหรับพลวัตของการเคลื่อนที่แบบแปลของวัตถุแข็งเกร็งจึงมีรูปแบบ

ให้เหตุผลว่าในระบบเฉื่อย ความเร่งของร่างกายเป็นสัดส่วนกับแรงที่ใช้ ซึ่งเป็นปริมาณทางกายภาพที่เป็นการวัดปฏิสัมพันธ์เชิงปริมาณ ขนาดของแรงที่แสดงถึงปฏิสัมพันธ์ของร่างกายสามารถกำหนดได้เช่นโดยการเสียรูปของตัวยืดหยุ่นที่นำเข้าสู่ระบบเพิ่มเติมเพื่อให้การโต้ตอบกับมันชดเชยค่าเดิมอย่างสมบูรณ์ ปัจจัยสัดส่วน...

ขนาดและทิศทางของแรงทั้งหมดที่กระทำต่อระบบเครื่องกล และมวลของตัววัสดุที่ระบบนั้นประกอบอยู่ และพฤติกรรมของมันในเวลาสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำโดยสมบูรณ์ มันเป็นกฎข้อที่สองของนิวตันที่ทำให้กลไกคลาสสิกทั้งหมดมีเสน่ห์เป็นพิเศษ - มันเริ่มดูเหมือนราวกับว่าโลกทางกายภาพทั้งหมดมีโครงสร้างเหมือนโครโนมิเตอร์ที่แม่นยำที่สุด และไม่มีสิ่งใดในนั้นรอดสายตา...

195. มีหนังสืออยู่เล่มหนึ่งอยู่บนโต๊ะ. มันโต้ตอบกับร่างกายอะไร? ทำไมหนังสือถึงได้พัก?
หนังสือที่วางอยู่บนโต๊ะมีปฏิสัมพันธ์กับโลกและโต๊ะ เป็นการพักผ่อนเพราะปฏิสัมพันธ์เหล่านี้มีความสมดุล

196. ปฏิสัมพันธ์ของวัตถุเป็นตัวกำหนดการเคลื่อนที่ของเมฆ ลูกธนูที่ยิงจากคันธนู กระสุนปืนในกระบอกปืนเมื่อถูกยิง การหมุนปีกของกังหันลม?
ปฏิสัมพันธ์ของหยดน้ำที่เข้าสู่เมฆกับกระแสลมและโลก
โต้ตอบกับสายธนู ดิน และอากาศ
ปฏิกิริยากับก๊าซที่เกิดขึ้นจากการระเบิดของดินปืน กระบอกปืน สต็อกของมัน และโลก
ปฏิสัมพันธ์ของปีกโรงสีกับการไหลของอากาศที่เข้ามา

197. ตั้งชื่อวัตถุ 3-5 ชื่ออันเป็นผลมาจากการโต้ตอบที่ลูกบอลสามารถเคลื่อนที่ได้ (หรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่)
ตีนฟุตบอล ไม้เทนนิส ไม้กอล์ฟ ไม้เบสบอล การไหลของอากาศ

198. จะเกิดอะไรขึ้นกับสปริงที่แขวนอยู่บนเธรดหากเธรด AB ที่ถูกบีบอัดนั้นถูกเผาด้วยไม้ขีด (รูปที่ 38)?
การทำงานของด้าย AB บนสปริงจะหยุด และจะคลายตัวและเริ่มเคลื่อนที่

199. เหตุใดจึงเป็นเรื่องยากที่นักดับเพลิงจะถือท่อดับเพลิงที่มีน้ำพุ่งออกมา?
เนื่องจากปรากฏการณ์การหดตัว

200. เหตุใดท่อจึงเบี่ยงเมื่อมีน้ำไหลออกมา (รูปที่ 39)?
อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของน้ำที่ไหลและท่อ ท่อหลังจะเริ่มเคลื่อนที่

201. เหตุใดท่อจึงไม่เบี่ยงเบนหากวางกระดาษแข็งที่ติดอยู่กับท่อในเส้นทางที่น้ำไหลออกมา (ดูปัญหา 200) ดังแสดงในรูปที่ 40
ปฏิกิริยาระหว่างท่อกับน้ำจะมีความสมดุลโดยปฏิกิริยาระหว่างกระดาษแข็งกับท่อ ดังนั้นท่อจึงยังคงอยู่นิ่ง

202. เหตุใดเรือที่แขวนอยู่บนเกลียวจึงหมุนเมื่อน้ำไหลออก (รูปที่ 41)?
การไหลของน้ำที่ไหลจากท่อไปกระทำที่ผนังท่อ ส่งผลให้เรือหมุน

203. ขวดถูกแขวนไว้บนด้าย (รูปที่ 42) ขวดจะยังคงนิ่งอยู่หรือไม่เมื่อน้ำในขวดเดือดจัด? อธิบายปรากฏการณ์.
เลขที่ ดูหมายเลข 202

204. ในสวนสาธารณะบางแห่ง มีการติดตั้งกระบอกไม้ (กลอง) ที่หมุนในแกนนอนบนสนามเด็กเล่น เด็กจะวิ่งไปตามทิศทางไหนและเมื่อไหร่?
เด็กถูกผลักออกจากกระบอกสูบ และเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม

205. ปลาสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้โดยใช้เหงือกพ่นน้ำออกมา อธิบายปรากฏการณ์นี้
หลักการเคลื่อนไหวนี้เรียกว่าปฏิกิริยา น้ำที่เหงือกปลาโยนออกมาจะกระทำกับปลาซึ่งด้วยเหตุนี้จึงเริ่มเคลื่อนไหว

206. จุดประสงค์ของเท้าเป็นพังผืดในนกน้ำคืออะไร?
ตีนเป็นพังผืดช่วยเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างน้ำกับนก

207. เหตุใดจึงต้องกดก้นปืนไรเฟิลให้แน่นกับไหล่เมื่อทำการยิง?
ปืนที่หลวมอาจทำให้เกิดอาการบาดเจ็บที่ไหล่เนื่องจากการหดตัว

208. เหตุใดกระสุนปืนและปืนจึงมีความเร็วต่างกันเมื่อยิง?
มวลของปืนมากกว่ามวลของกระสุนปืนหลายเท่า ดังนั้นความเร็วของปืนจะน้อยกว่าความเร็วของกระสุนปืนหลายเท่า

209. เด็กชายคนหนึ่งกระโดดจากเรือบรรทุกสินค้าขึ้นไปบนฝั่ง เหตุใดการเคลื่อนไหวของเรือในทิศทางตรงกันข้ามกับการกระโดดจึงมองไม่เห็น?
มวลของเรือมากกว่ามวลของเด็กชายมากและด้วยเหตุนี้ความเร็วของปืนจึงเป็นศูนย์

210. ในระยะห่างเท่ากันจากฝั่งจะมีเรือบรรทุกของและมีเรือลำเดียวกันที่ไม่มีของบรรทุก เรือลำไหนที่จะกระโดดขึ้นฝั่งได้ง่ายกว่า? ทำไม
กระโดดลงจากเรือที่บรรทุกสินค้าได้ง่ายกว่าเนื่องจากมีมวลมากกว่า

211. a) ในสถานะบีบอัด สปริงบนขาตั้งจะถูกยึดด้วยด้าย (รูปที่ 43, a) หากด้ายไหม้ที่จุด A สปริงจะหลุดออก ระบุปฏิกิริยาระหว่างส่วนต่างๆ ที่ทำให้สปริงเคลื่อนที่
b) ตัวอย่างเช่น หากวางลูกบอลบนสปริงก่อน ลูกบอลจะเริ่มเคลื่อนที่ ปฏิกิริยาระหว่างวัตถุใดจะทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของลูกบอล?
c) บนรถเข็นด้านซ้ายมีลูกบาศก์เหล็กทางด้านขวา - จากไม้ (รูปที่ 43, b) สปริงที่ถูกบีบอัดด้วยด้ายจะถูกวางไว้ระหว่างรถเข็น หากด้ายไหม้ เกวียนก็จะเริ่มเคลื่อนไหว รถเข็นคันไหนจะมีความเร็วสูงสุด? ทำไม
ก) ปฏิกิริยาระหว่างสปริง ส่วนรองรับ และเกลียว
ข) ปฏิกิริยาระหว่างสปริง ด้าย บอล และส่วนรองรับ
ค) m1v1 = m2v2 ซึ่งหมายความว่ารถเข็นที่มีบล็อกไม้จะได้รับความเร็วมากขึ้นเนื่องจากมีมวลน้อยกว่า

212. รถเข็นด้านซ้าย (ดูปัญหา 211, c) มีความเร็ว 4 ซม./วินาที รถเข็นด้านขวาคือ 60 ซม./วินาที รถเข็นคันไหนมีน้ำหนักมากกว่าและกี่ครั้ง?

213. มวลของรถเข็นด้านซ้ายคือเท่าใด (ดูปัญหาที่ 212) ถ้ามวลของรถเข็นด้านขวาคือ 50 กรัม?

214. คนเดินถนนที่มีน้ำหนัก 90 กิโลกรัมเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 3.6 กม./ชม. และสุนัขที่มีน้ำหนัก 7.5 กก. วิ่งด้วยความเร็ว 12 เมตร/วินาที จงหาอัตราส่วนแรงกระตุ้นของคนเดินถนนและสุนัข

215. a) มีแผ่นเหล็กติดอยู่ที่ปลายสปริง (รูปที่ 44) สปริงถูกยึดไว้ในสถานะบีบอัดด้วยด้าย หากคุณเผาด้าย สปริงจะยืดตรงและแผ่นเหล็กจะกระทบกับลูกบอลที่วางอยู่บนโต๊ะพร้อมกัน มวลของลูกบอลเท่ากัน แต่ทำจากโลหะต่างกัน (อลูมิเนียม ตะกั่ว เหล็ก) บอล 1, บอล 2 และบอล 3 ทำมาจากโลหะอะไร? (ในรูป ตำแหน่งของแต่ละลูกหลังการชนจะแสดงด้วยเส้นประ)
b) สปริงที่ถูกบีบอัดโดยใช้ด้ายวางอยู่ระหว่างรถเข็น (ดูรูปที่ 43, b) หากด้ายถูกไฟไหม้ เกวียนจะเริ่มเคลื่อนที่เนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสปริง ความเร็วที่รถเข็นได้รับจะแตกต่างกันอย่างไรหากมวลของรถเข็นด้านซ้ายคือ 7.5 กก. และรถเข็นด้านขวาคือ 1.5 กก.

216. สปริงซึ่งปลายผูกด้วยด้ายอยู่ระหว่างเกวียนดังแสดงในรูปที่ 45 มีภาชนะที่มีทรายอยู่บนเกวียน เมื่อด้ายถูกเผา เกวียนด้านขวาก็มีความเร็วมากกว่าเกวียนด้านซ้าย สิ่งนี้สามารถอธิบายได้อย่างไร?
รถเข็นด้านซ้ายจะหนักกว่ารถเข็นด้านขวา

217. มวลของรถเข็นด้านขวาคือเท่าใด (ดูปัญหา 216) หากได้รับความเร็วมากกว่ารถเข็นด้านซ้าย 0.5 เท่าซึ่งมีมวลเมื่อบรรทุกได้ 450 กรัม

218. เด็กชายเลือกเชือกแล้วเรือก็เข้าใกล้กันในทะเลสาบ (รูปที่ 46) เรือสองลำที่เหมือนกันลำใดได้รับความเร็วที่มากกว่าในขณะที่เข้าใกล้กัน? ทำไม
เรือทางซ้ายมีความเร็วมากกว่าเพราะเบากว่าเรือทางขวาที่เด็กนั่งอยู่

219. เมื่อรถเข็นสองคันชนกัน ความเร็วจะเปลี่ยนเป็น 20 และ 60 ซม./วินาที น้ำหนักของรถเข็นขนาดใหญ่คือ 0.6 กก. รถเข็นขนาดเล็กมีน้ำหนักเท่าใด?

220. ใช้แรงแบบเดียวกันนี้กับลูกบอลที่วางอยู่บนโต๊ะในช่วงเวลาเดียวกัน ในกรณีนี้ ลูกบอลน้ำหนัก 3 กิโลกรัม มีความเร็ว 15 เซนติเมตร/วินาที ลูกบอล 1 กก. มีความเร็วเท่าใด

221. เด็กชายน้ำหนัก 45 กก. กระโดดขึ้นฝั่งจากเรือเป่าลมที่มีน้ำหนัก 30 กก. ในเวลาเดียวกัน เรือมีความเร็ว 1.5 เมตร/วินาที สัมพันธ์กับฝั่ง ความเร็วของเด็กชายเทียบกับเรือเป็นเท่าใด?

222. เด็กชายซึ่งมีมวล 46 กิโลกรัม กระโดดขึ้นฝั่งด้วยความเร็ว 1.5 เมตร/วินาที จากแพที่อยู่นิ่งซึ่งมีน้ำหนัก 1 ตัน แพได้ความเร็วเท่าใดเมื่อเทียบกับฝั่ง?

223. วัตถุสองตัวที่ไม่เคลื่อนไหวในตอนแรกอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันสามารถรับความเร็วที่เท่ากันในเชิงตัวเลขได้หรือไม่?
สามารถทำได้โดยมีเงื่อนไขว่ามวลของมันเท่ากัน

224. อากาศใต้ลูกสูบปั๊มถูกอัด มวลอากาศเปลี่ยนแปลงไปหรือไม่?
มวลอากาศไม่เปลี่ยนแปลง

225. หย่อนน้ำหนักลงในภาชนะที่มีน้ำ มวลของน้ำหนักเปลี่ยนไปหรือไม่?
มวลของน้ำหนักไม่เปลี่ยนแปลง

226. ขณะแข่งขันชักเย่อ เด็กชายสองคนดึงเชือกไปในทิศทางที่ต่างกัน โดยแต่ละคนใช้แรง 500 นิวตัน เชือกจะขาดไหมถ้าทนแรงดึงเพียง 800 นิวตันได้?
มันจะไม่แตกออก เนื่องจากมีแรงเพียง 500 นิวตันที่กระทำต่อมัน

227. มวลของน้ำจะเปลี่ยนไปเมื่อส่วนหนึ่งกลายเป็นน้ำแข็งหรือไอน้ำหรือไม่?
มวลจะเปลี่ยนไปตามปริมาณเท่ากับมวลน้ำแข็งหรือไอน้ำ