Качественные задачи по физике в средней школе и не только… (Тульчинский) - страница 29
Рис. 37
Чтобы перейти в систему отсчета земли, нужно прибавить к каждой из этих скоростей вектор скорости поезда относительно земли. Поезд движется относительно земли с такой же по величине скоростью, с какой рельс движется относительно оси колесной пары, но направленной противоположно. Добавив этот вектор ко всем векторам на предыдущем рисунке, видим, что скорость нижней точки реборды направлена назад (рис. 38).
Рис. 38
Это и означает, что нижняя точка реборды движется относительно земли в направлении, противоположном направлению движения поезда. Конечно, это так лишь на короткий миг, потому что из-за вращения колеса нижняя точка быстро перестает быть нижней. Если пометить точку на реборде краской и заснять ее движение относительно земли на камеру, мы увидим траекторию движения, показанную на рис. 39.
Рис. 39
III. Взаимодействие тел
5. Инерция. Силы. Законы Ньютона
16. Мокрый зонт
С зонта таким образом стряхивают воду – тогда в помещении не натечет лужа, да и зонт быстрее просохнет. Принцип довольно прост: рука относительно медленно разгоняет зонт по дуге, а потом резко его останавливает. Капли воды, набрав скорость, продолжают движение по инерции и слетают с зонта.
Этот же принцип используют собаки, когда отряхиваются после купания, и те же физические закономерности позволяют сбросить значения ртутного градусника («стряхнуть градусник») перед новым использованием.
17. Загадочный топор
Туристическое снаряжение, особенно для пешего передвижения, стараются сделать максимально легким. Удаление части головы топора прежде всего снижает его вес. Кроме того, площадь щеки топора становится меньше, а это несколько снижает силу трения, удерживающую топор, который застрял в расщепе чурбака.
Со сниженным весом связан и один из недостатков такого топора: им сложнее наносить сильные удары: как мы увидим в задаче 110, чем тяжелее голова топора, тем сильнее получается удар. При колке дров решить эту проблему можно с помощью «обратного» удара, который описан в той же задаче. В остальных случаях с более слабым ударом приходится мириться, полагаясь на то, что задачи, которые решает турист, все же отличаются от задач лесоруба или плотника.
Кроме того, удаление части головы топора снижает ее прочность, то есть такой топор, вообще говоря, имеет более высокие шансы сломаться при большой нагрузке, однако в походах такая нагрузка возникает нечасто.
18. Потерявшаяся сила
Часто в качестве силы, парной к силе тяжести, называют силу реакции опоры – силу, с которой стол воздействует на учебник, не давая ему провалиться вниз. Эта сила действительно имеет такую же величину, как сила тяжести, и направлена противоположно ей. Однако третий закон Ньютона говорит о силах, приложенных к