§19. Взаимодействие тел

Вопросы

1. Какие опыты показывают, что тела приходят в движение при взаимодействии с другими телами?

Ответ:

1) Опыт с тележками показывает, что тела приходят в движение при взаимодействии с другими телами.
К тележке прикрепим упругую пластинку. Затем изогнём её и свяжем нитью. Тележка относительно стола находится в покое (рис. 42, а). Если пережмём нить, пластинка выпрямится, тележка останется на прежнем месте (рис. 42, б).

рис. 42. Скорость тележки в отсутствие взаимодействия не меняется.

Изменим условия опыта: теперь вплотную к согнутой нами пластинке поставим другую такую же тележку, с другой стороны (рис. 43, а). Вновь перережем нить. Теперь наши тележки пришли в движение относительно друг друга и стола. Движение тележек разнонаправленное (рис. 43, б).

рис. 43. Изменение скорости движения тележек при взаимодействии.

Что у нас получилось? Для того, чтобы изменить скорость тележки, а в нашем случае сдвинуть, понадобилось нечто, о что можно "опереться", наше вторая тележка. Такой эксперимент показал, что скорость тележки меняется только в результате действия на усилия пружины "сыгравшей" от второй тележки. Также мы можем наблюдать, что в движение пришла и вторая тележка.
В этом случаен получилось, что сила пружины стала силой влияющей как на первую тележку, так и на вторую, то есть можно утверждать, что тележки взаимодействуют через пластину.
2) Скажем пуля, которая первоначально находится в покое относительно ствола ружья перед спуском курка. А вот после, за счет воздействия взрывных газов, энергия передается как пуле, так и ружью. Причем их силы разнонаправленные и скорости прямо пропорциональны массе. При этом отдача ружья и есть не что иное как влияние силы газов равномерно направленное как в ружье, так и приложенная к пуле. 
3) Еще одна схожая ситуация, когда кто-то прыгает с борта плавающей лодки на берег. В итоге получается, что образуется сила как у человека, который оттолкнулся, так и у лодки, но в сторону противоположную прыжку (рис. 45). Такое влияние тел друг на друга позволяет выпрыгнуть из лодки, но придает самой лодке скорость в обратном прыжку направлении.

рис. 45. Взаимодействие человека и лодки.

4) Еще пример. Если человек, сидящий в одной лодке упрется в борт другой лодки и оттолкнет ее от себя, то его лодка и та от которой он оттолкнулся приобретут некую скорость, поплывут. (рис. 44).

рис. 44. Изменение скорости лодок в результате взаимодействия.

2. Какие примеры показывают, что при взаимодействии меняются скорости обоих тел?

Ответ:

Сейчас приведем ряд примеров показывающих взаимодействие тел и изменение их скорости.
Скажем при ДТП, скорость машин мгновенно снижается до нуля, а иногда меняет направление скорости на обратное. 
Если оттолкнуться от борта лодки, спрыгнув скажем на берег, то лодка также получит некую скорость, но в направлении обратном толчку.
При соударении двух бильярдных шаров меняется скорость как первого, так и второго.

3. Опишите явление взаимодействия тел на примере выстрела из ружья (винтовки).

Ответ:

1. Пуля находится в состоянии покоя.
2. Происходит взрыв пороха, образуются газы толкающие пулю по стволу.
3. Пуля получает некую скорость, за счет упругости этих газов, который действую как на пулю, так и на само ружье.
4. В итоге ружье тоже получает скорость, но обратную движению пули.