Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движение. Сила (Роджерс) - страница 79
Хотя это утверждение кажется вполне правдоподобным, особенно тем, кто имеет дело с канатами и веревками на кораблях или кому приходится заниматься разбивкой палаток, мы же должны проверить его непосредственно. Было бы полезно самим увидеть тот опыт, который описан ниже.
ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ОПЫТ
На фиг. 65 показано приспособление, расположенное перед классной доской.
Фиг. 65.Демонстрационный опыт.
>а — кольцо находится в состоянии покоя под действием сил, развиваемых двумя веревками (эти силы тяги измеряются пружинными весами) и пружиной 8; б — веревки и пружина убраны, сумма сил FA и FB определяется по правилу геометрического сложения; в — полученный результат проверяют путем измерения силы, которая фактически необходима, чтобы оттянуть кольцо до отмеченного на фиг. аположения при помощи одной веревки.
К металлическому кольцу прикреплены две веревки ОА и ОВ с пружинными весами АВ для измерения натяжений. Веревки должны создавать натяжения, удерживающие кольцо О в показанном на фигуре положении. Кольцо оттягивается в противоположном направлении большой пружиной S, которая другим концом прикреплена к стене.
Натяжением обеих веревок пружина растягивается настолько, чтобы кольцо О оказалось в данном положении. Показано положение кольца О и направления веревок ОА и ОВ. Весы А и В отмечают силы натяжения F>A и F>B при помощи построения, предположив, что силы подчиняются правилу геометрического сложения. Для этого выбирают подходящий масштаб и откладывают в этом масштабе силы F>A и F>B по направлениям ОА и ОB, а затем дополняют построенную фигуру до параллелограмма. Потом проводят диагональ параллелограмма F>R, измеряют ее длину и подсчитывают по выбранному масштабу величину F>R. Теперь мы знаем предсказанную сумму F>R, т. е. силу, которой можно заменить обе силы натяжения, если к силам применимы, правила геометрического сложения.
Затем мы можем непосредственно измерить действительную сумму сил, убрав обе веревки и оттянув кольцо до отмеченного положения с помощью одной веревки. Величина суммарной силы определяется по пружинным весам, прикрепленным к веревке, а ее направление указывает сама веревка. Затем мы сравним действительную сумму сил с предсказанной. Этот эксперимент даст возможность один раз проверить наше утверждение, но накопленные данные большого числа подобных экспериментов подтверждают, что силы действительно ведут себя как векторы. Обилие косвенных доказательств оказывается еще убедительнее.
Часто прибегают еще к одному способу проверки. Этот способ проще, но его косвенный характер порой (не совсем добросовестно) игнорируют. К узлу прикладывают две тянущие силы