Сила пружності. Вага тіла

На всі тіла, що знаходяться на Землі, як ми бачили, діє сила тяжіння. Сила тяжіння є причиною того, що тіла, позбавлені опор і підвісів, падають на Землю. Під дією сили тяжіння падають на Землю краплі дощу, сніжинки, що відірвалися від гілок листя.

Але коли той же сніг лежить на даху, на нього як і раніше діє сила тяжіння, проте він не падає, а знаходиться в спокої. Розглянемо, чому покояться тіла, що лежать на опорі або підвішені на нитці.

На малюнку 55, а зображено дошка, що лежить горизонтально на двох опорах. Якщо на її середину поставити гирю, то під дією сили тяжіння деякий час гиря рухатиметься вниз, прогинаючи дошку, а потім зупиниться (рис. 55, б).

Що затримало її рух? Зупинку гирі можна пояснити тільки тим, що крім сили тяжіння, спрямованої вниз, на неї подіяла ще інша сила, спрямована вгору.

Звідки виникла ця інша сила? Щоб відповісти на це питання, розглянемо, що відбувається з дошкою при її русі вниз. При русі дошка (або будь-яка інша опора, рис. 55, б) прогинається - деформується. При цьому виникає сила, з якою опора (в нашому прикладі - дошка) діє на тіло, що лежить на ній, ця сила спрямована вгору, т. Е. В сторону, протилежну силі тяжіння. Її називають силою пружності. Чим більше прогинається опора, тим більше сила пружності. Коли сила пружності стає рівною силі тяжіння, що діє на тіло, опора і тіло зупиняються.

На малюнку 56 зображено пружина, яка під дією вантажу стискається. Якщо тіло підвішене, то підвіс (нитка, мотузка, дріт та ін.) Розтягується. У ньому так само, як і в опорі, виникає сила пружності. У міру розтягування підвісу ця сила збільшується. У разі рівного розподілу значень сил пружності і тяжіння розтягнення нитки припиняється.

Коли тіло ставлять на опору, то деформується не тільки опора, а й тіло, яке притягує Землею. Деформований, стислий тіло тисне на опору. Точно так же, коли тіло підвішене, то деформований не тільки підвіс, а й саме тіло. Деформується (розтягнуте) тіло деформує (розтягує) підвіс (рис. 57).

Силу, з якою тіло внаслідок притягання до Землі діє на опору або підвіс, називають вагою тіла.

Слід розрізняти силу тяжіння, що діє на тіло, і вагу тіла. Сила тяжіння діє на саме тіло, а вага цього тіла діє на опору або підвіс.

Питання. 1. У чому проявляється дія сили тяжіння на тіло? 2. Яку силу називають силою пружності? 3. Що називають вагою тіла? 4. У чому відмінність ваги тіла від сили тяжіння, що діє на тіло?