Сила. Сила тяжести
1. Сила – мера взаимодействия тел
Когда тела взаимодействуют друг с другом, то их скорость может меняться. Тело может начать движение, остановиться, изменить направление своего движения. При этом мы часто даже не упоминаем, какое из тел оказало воздействие на данное тело. Мы просто говорим, что скорость тела изменилась под воздействием силы.
Сила – это физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое.
Существует четыре признака того, что на тело действует сила.
1. У тела может измениться значение скорости.
2. У тела может измениться направление движения.
3. Может измениться размер тела.
4. Может измениться форма тела.
Обратите внимание, что скорость может меняться не у всего тела, а только у некоторых его частей. Но это означает, что изменяется расстояние между отдельными частями тела, то есть изменяется его размер и форма. Такой процесс называется деформацией тела.
Деформация – это изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением друг относительно друга.
Рис. 1 Результат взаимодействия тел
Кроме того, скорость – векторная величина. Поэтому как изменение величины скорости, так и изменение ее направления означает изменение вектора скорости. Поэтому все четыре перечисленные выше признака действия силы можно свести к одному.
Под действием силы происходит изменение скорости всего тела или его частей.
2. Сила тяжести
Рассмотрим, как движется тело, брошенное горизонтально. Обратим внимание на то, что траектория движения шарика – не прямая линия, а величина скорости шарика не остается постоянной. Это означает, что на шарик действует сила. Что это за сила?
Рис. 2. Движение горизонтально брошенного шарика – это движение с изменяющейся по величине и направлению скоростью
Все тела, находящиеся на поверхности Земли и вблизи нее, притягиваются к Земле. Человек, подпрыгнувший над поверхностью Земли, предмет, поднятый над поверхностью Земли, самолет, летящий над Землей, искусственный спутник, движущийся по орбите вокруг Земли, и даже Луна, – все эти тела притягиваются к Земле. Силу этого притяжения называют силой тяжести.
Силой тяжести называется сила, с которой все тела притягиваются к Земле.
Различные тела притягиваются к Земле с различной силой. Чем больше масса тела, тем большая сила тяжести действует на него.
Сила может быть больше и меньше. Следовательно, сила – это физическая величина. Кроме того, у силы есть направление. Например, сила тяжести направлена вертикально вниз (к центру Земного шара).
Рис. 3. «Вниз» – это направление к центру Земли
Следовательно, сила – векторная величина. Она обозначается символом 
(от английского слова «force», что означает «сила»). Единицей измерения силы в системе СИ является ньютон (Н). Подробнее о единицах измерения силы и о приборе для ее измерения пойдет речь на следующих уроках.
3. Сила всемирного тяготения
Земля не только притягивает к себе все тела, но и все тела притягивают к себе Землю.
Дважды в сутки на морях и океанах поднимаются волны. Они называются приливными волнами. Причина их возникновения – притяжение Земли и ее водной оболочки Луной.
Рис. 4. Приливы объясняются взаимодействием Луны и водной оболочки Земли
Итак, все тела взаимодействуют друг с другом. Сила, которая является мерой этого взаимодействия, называется силой всемирного тяготения.
Английский физик Исаак Ньютон утверждал, что все тела во Вселенной притягиваются друг к другу. Он установил также, что чем больше масса взаимодействующих тел, тем больше сила, с которой они взаимодействуют. Ньютон также установил, что, чем больше расстояние между телами, тем сила их взаимодействия меньше.
Таким образом, сила тяжести – частный случай силы всемирного тяготения.
4. Заключение
Итак, взаимодействие тел описывается с помощью векторной физической величины, которая называется силой. Сила является причиной изменения скорости всего тела или его частей (во втором случае тело деформируется). На все тела, находящиеся на поверхности Земли или вблизи нее действует одна из разновидностей силы – сила тяжести. Сила тяжести – одно из проявлений силы всемирного тяготения, свойства которой открыл Исаак Ньютон.