13.2. Аксиома о противодействии. О главных векторе и моменте внутренних сил

Пусть любая одна частица взаимодействует с любой другой частицей. Силу , с которой частица 1 действует на частицу 2, назовём действием. Тогда реакцию 2-й частицы на 1-ю (силу) называют противодействием.

А

13.1

ксиома о противодействии:действие и противодействие образуют систему противоположных сил, т.е.: =и расположены они на одной прямой.

40

Силы действия и противодействия могут быть контактными (от непосредственного соприкосновения тел) и дальнедействия (передаваемые через поля – гравитационные, магнитные, электрические, электромагнитные и др.).

Иногда говорят: «Аксиома – положение, принимаемое без доказательств».

На примере аксиомы противодействия покажем, что подобные высказывания нельзя считать удачными.

1654-й год. Магдебург. Бургомистр Отто фон Герике демонстрирует свойство вакуума – опыт, обошедший печать всех развитых стран мира: два медных полых полушара соединены между собой по экваториально-кольцевой поверхности; из внутренней полости образовавшейся сферической оболочки выкачан воздух (через краник); оболочки-полусферы растягивают (и не могут разъединить) две восьмёрки лошадей (т.е не 8 против одной, или двух, или четырёх, а 8 против 8-ми).

Ещё и сегодня мы наблюдаем народные состязания по перетягиванию каната. И в этом случае всем, из непосредственных наблюдений, ясна необходимость равенства числа соперников по обоим концам каната.

Справедливость закона-аксиомы противодействия можно наблюдать также на примере одинаковости деформаций буферных пружин двух взаимодействующих вагонов (как при их сцепке, так и при движении поезда).

Законом о противодействии Человечество пользуется не менее 3-х веков. Во всяком случае, уже в «Математических началах натуральной философии» (И.Ньютон, 1687 год) мы находим: «Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе: взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны. Если что-либо давит на что-нибудь другое или тянет его, то оно само этим последним давится или тянется. Если кто нажимает пальцем на камень (здесь Ньютон повторяет рассуждения Г.Галилея), то и палец его также нажимается камнем. Если лошадь тащит камень, привязанный к канату, то и обратно … она с равным усилием оттягивается к камню … Относительно притяжений дело может быть изложено вкратце следующим образом … Я производил опыты с магнитом и железом: если их поместить каждый в отдельный сосуд и пустить плавать на спокойной воде так, чтобы сосуды взаимно касались, то ни тот, ни другой не приходят в движение, но вследствие равенства взаимного притяжения сосуды испытывают равные давления и остаются в равновесии».

Внутренние силы любой принятой к рассмотрению механической системы состоят из совокупности противоположных сил, но для любой двойки таких сил равны нулю и главный вектор, и главный момент. А сколько бы нулей не складывалось результатом также будет нуль. Таким образом:

д

13.2

ля внутренних сил любой механической системы равны нулю и главный вектор, и главный момент, т.е.при вычислениях главных векторов и моментов внутренние силы можно не учитывать.

41