Що відбувається в природі завдяки дії сили тяжіння?

З гір течуть річки, зривається каміння та снігові лавини, із хмар падає дощ, сніг, град, з дерев на землю опадають листки та стиглі плоди. Ці явища відбуваються завдяки існуванню сили земного тяжіння. Внаслідок дії цієї сили все живе та неживе притягується до поверхні Землі. Так, найлегша пір'їнка, покружлявши в повітрі, неодмінно опуститься на землю.

Людина, як і всі інші живі організми, пристосувалася до дії сили тяжіння. Але нехтування її дією часто призводить до травм і ушкоджень. Згадайте, як під час бігу, гри, внаслідок різкого руху ми падаємо та опиняємося на землі.

Чи тільки Земля притягує до себе тіла? Ви вже ознайомлені з будовою Сонячної системи і знаєте, що дев'ять її планет обертаються навколо Сонця по орбітах із досить великою швидкістю і не відлітають у космічний простір. Чому? Тому, що планети зв'язані із Сонцем силою взаємного притягання. Подібне можна спостерігати, якщо камінець розкрутити на мотузці і не відпускати її з рук. Як тільки мотузку відпустимо, камінець полетить геть.

3. Сила пружності.

При розтягу або стисканні тіла у ньому виникають електричні за своєю природою сили, які намагаються повернути тіло до початкового стану. Такі сили називають силами пружності. Вони виникають при деформаціях тіла.

Деформацією називають зміну форми або об’єму тіла. Вона виникає в тому випадку, коли різні частини тіла виконують різні переміщення.

Деформація, яка повністю зникає після припинення дії зовнішніх сил, називається пружною. Деформація, яка не зникає, — пластичною. Виділяють такі види деформації: розтягу (стискання), зсуву, згину, кручення.

Закон Гука: Для пружних деформацій сила пружності прямо пропорційна абсолютному видовженню тіла. Для того щоб знайти силу пружності, треба жорсткість тіла помножити на абсолютне видовження. Сила пружності спрямована в бік, протилежний деформації.

Абсолютне видовження — лінійний розтяг або стиснення тіла.

Жорсткість тіла — це величина, що показує, яку силу треба прикласти для того, щоб розтягнути тіло на одиницю довжини. Вона залежить від розмірів тіла та матеріалу, з якого тіло виготовлено. У Системі Інтернаціональній жорсткість вимірюється в ньютонах, поділених на метр, та позначається літерою k.

Причиною деформації є рух однієї частини тіла відносно іншої. Наслідком деформації є сила пружності. Сила пружності завжди спрямована перпендикулярно поверхні дотику тіл, що взаємодіють. Силу пружності, що діє на тіло з боку опори, часто називають силою реакції опори.

Якщо до пружини підвісити тягарець, то під дією сили тяжіння він розпочне рухатися вертикально вниз. З часом цей рух припиниться, незважаючи на те, що сила тяжіння не припиняє свою дію. Чим це пояснити?

Крім сили тяжіння, яка діє на тягарець і спрямована вертикально вниз, на нього діє інша сила - сила пружності пружини. Вона спрямована вертикально вгору. Звідки виникла ця сила? Рухаючись вниз, тягарець розтягує, видовжує пружину. Але пружина прагне відновити свою форму, тому в ній виникає сила, з якою пружина діє на тягарець. Це і є сила пружності.

Настає мить, коли сила пружності дорівнює силі тяжіння. Відтепер тягарець припиняє рухатися вертикально вниз і набуває стану спокою.

У стані спокою перебувають усі тіла, розташовані на якійсь опорі (підлозі, столі, поверхні землі тощо) або підвішені на нитці, мотузці, тросі тощо. У цьому разі сила тяжіння також буде врівноважена силою пружності опори чи підвісу.