Фізика. 7 клас. Максимович

§ 16. Сили. Вимірювання сил. Динамометр

Усі ми в дитинстві любили українські народні казки. Хто не чув про Микиту Кожум’яку чи Котигорошка? Силу вони мали неабияку! «Котигорошко як рвонувся — так того дуба й вивернув з корінням». «Микита Кожум’яка... — перекинув через плече дванадцять кож волячих разом і поніс їх до річки».

А сучасні силачі — Василь Вірастюк і Олексій Новіков — свого часу мали титул «Найсильніша людина світу».

А що у фізиці розуміють під поняттям «сила»?

Дізнаймося про...

• силу як міру взаємодії тіл;
• вимірювання сили.

1. Сила як міра взаємодії тіл

Що приводить тіла в рух? Що підтримує цей рух? Що є причиною зупинки тіла?

Спробуємо дати відповідь на прикладі олімпійського виду спорту — веслування на байдарках. Щоб зрушити човен з місця, необхідна взаємодія весел і води. Спортсмени веслами відкидають воду назад, тим самим штовхаючи човен вперед (мал. 16.1).

Мал. 16.1. Змагання на байдарках

Чим частішою й сильнішою буде така взаємодія, тим швидше буде плисти байдарка. Якщо ж припинити веслувати, то швидкість човна поступово зменшуватиметься. Це пов’язано вже із взаємодією човна й води.

Якщо вдарити легко ногою по футбольному м’ячу, то він покотиться по траві та через деякий час зупиниться. А може перелетіти через все футбольне поле, якщо вдарити по ньому сильно.

Проте наслідком взаємодії тіл є не тільки зміна їх швидкості, а й зміна форми та розмірів. В одних випадках це непомітно (взаємодія ноги і м’яча), а в інших — очевидно: пластилінова кулька в разі падіння взаємодіє з підлогою і стає сплюснутою. Досвід підказує — чим сильніше кинути кульку вниз, тим відчутнішою буде зміна її форми.

Це все прояв взаємодії тіл. У кожному з випадків результат залежить від того, наскільки «сильною» буде взаємодія. А як її виміряти? Для цього у фізиці впровадили поняття «сила».

Сила — це фізична величина, яка є мірою дії одного тіла на інше (мірою взаємодії).

Силу позначають символом F. Одиницею сили в СІ є ньютон (позначають великою літерою Н).

Також використовують частинні та кратні одиниці вимірювання:

1 мкН = 0,000001 Н

1 мН = 0,001 Н

1 кН = 1000 Н

1 МН = 1 000 000 н

Якщо на тіло діє більша сила, то швидкість його руху змінюється на більшу величину. Так, дорослий гравець у боулінг може надати кулі досить великої швидкості (мал. 16.2), а дитина — меншої, бо не може так сильно штовхнути кулю (мал. 16.3).

Мал. 16.2. Дорослі гравці у боулінг

Мал. 16.3. Юні гравці у боулінг

Поміркуйте і дайте відповідь

За допомогою математичних знаків (>, <, =) порівняйте значення фізичних величин: 4 кН і 4000 Н; 10 мН і 0,01 Н; 600 мкН і 0,006 Н.

2. Вимірювання сили

Для вимірювання сили використовують спеціальні прилади — динамометри. Динамометр може мати різні конструкції (мал. 16.4).

Мал. 16.4. Динамометри

Лабораторний динамометр складається з пружини, закріпленої на панелі зі шкалою, яка проградуйована в одиницях сили, та стрілки, що приєднана до пружини (мал. 16.5, а). Положення стрілки вказує значення сили на шкалі.

Поміркуйте і дайте відповідь

З якими силами тягарці взаємодіють з гачком динамометра в обох випадках (мал. 16.5)?

Мал. 16.5. Вимірювання сили

Запам’ятайте

Сила — це фізична величина, яка є мірою дії одного тіла на інше (мірою взаємодії).

Динамометр — прилад для вимірювання сили.

Перевірте себе

1. Запишіть у порядку зростання значення сил, які діють на тіло, попередньо перетворивши їх на одиниці системи СІ: 3 Н, 500 мН, 50 кН, 5 мН.

2. За мал. 16.6 визначте ціну поділки шкали динамометра та силу, з якою тягарець діє на нього?

Мал. 16.6. Вимірювання сили за допомогою динамометра

Словник фізичних термінів (для пошуку інформації в англомовних джерелах)

Взаємодія	Interaction
Сила	Force
Динамометр	Dynamometer