Верхняя нить
Cтраница 4
Заметим, что точно такие же колебания шаров можно получить, если верхний шар не подвешивать на нити, а насадить на гладкий горизонтальный стержень, по которому он может скользить без трения. Сила реакции такого стержня направлена все время вертикально вверх и выполняет ту же роль, что и сила натяжения верхней вертикальной нити - поддерживает верхний шар на одном и том же уровне, не сообщая ему никакого горизонтального ускорения. Отсюда ясно, что ответ не зависит от длины верхней нити. [46]
При медленном натяжении нити обе силы примерно одинаково нарастают, но сила натяжения верхней нити FB все время больше FH на величину силы веса груза. При быстром нарастании силы натяжения нижней нити она быстро достигает значения Fp, при котором нить разрушается, в то время как сила натяжения верхней нити сравнительно медленно нарастает. Отметим, что при объяснении этих опытов существенное значение имеет растяжение верхней нити: увеличение длины верхней нити, хоть и очень малое, необходимо для того, чтобы сила натяжения ее увеличивалась. При рывке, пока деформация верхней нити нарастает, натяжение нижней достигает предельного значения; инерция груза не допускает быстрого перемещения тела, точнее, требует для этого такой большой силы, которой не может сообщить ему нижняя нить. [47]
Из отсчетов по средней нити вычисляют превышения по каждой из сторон. Разность в превышениях должна быть не больше для IV класса - 5 мм, для III класса - 3 мм. При нивелировании ГУкласса расстояния до реек определяют так: разность отсчета по верхней нити и отсчета по средней равна числу миллиметров, уложившихся между этими нитями; удвоив это число и разделив на 10, получают расстояние в метрах. При нивелировании III класса расстояние определяют по верхней и нижней дальномерным нитям. Разность отсчетов по крайним нитям делят на 10 и получают метры. [48]
 |
Если медленно натя - [ IMAGE ] Резко дернув за ниж. [49] |
Тяжелый груз подвешен на нити; снизу к грузу прикреплена нить той же прочности. Если медленно тянуть нижнюю нить, то оборвется верхняя нить, на которой висит груз. Если же резко дернуть за нижнюю нить, то оборвется именно нижняя, а не верхняя нить. [50]
Если вы это сделаете достаточно проворно, нижняя нить порвется, а верхняя останется невредимой. Объяснение этого опыта состоит в том, что, для того чтобы передать усилие к верхней нити ( поскольку нить довольно упругая), гаечный ключ должен сместиться, увеличивая натяжение этой нити. Стремление гаечного ключа оставаться в покое препятствует передаче силы рывка, производимого почти мгновенно, к верхней нити. Прежде чем ключ продвинется достаточно низко, чтобы передать эту силу, нижняя нить обрывается. [51]
При медленном натяжении нити обе силы примерно одинаково нарастают, но сила натяжения верхней нити FB все время больше FH на величину силы веса груза. При быстром нарастании силы натяжения нижней нити она быстро достигает значения Fp, при котором нить разрушается, в то время как сила натяжения верхней нити сравнительно медленно нарастает. Отметим, что при объяснении этих опытов существенное значение имеет растяжение верхней нити: увеличение длины верхней нити, хоть и очень малое, необходимо для того, чтобы сила натяжения ее увеличивалась. При рывке, пока деформация верхней нити нарастает, натяжение нижней достигает предельного значения; инерция груза не допускает быстрого перемещения тела, точнее, требует для этого такой большой силы, которой не может сообщить ему нижняя нить. [52]
Рассмотрим систему шариков т и М, соединенных нитью длиной I. Допустим, мы подобрали такой период колебаний Т точки подвеса Л, что при колебаниях нашего двойного маятника верхняя нить все время остается вертикальной. Это значит, что все внешние силы, действующие на выделенную систему, а именно силы тяжести и сила натяжения верхней нити, направлены по вертикали. Отсюда следует, что центр масс системы не перемещается в горизонтальном направлении. [53]
Рассмотрим систему шариков т и М, соединенных нитью длиной I. Допустим, мы подобрали такой период колебаний Т точки подвеса А, что при колебаниях нашего двойного маятника верхняя нить все время остается вертикальной. Это значит, что все внешние силы, действующие на выделенную систему, а именно силы тяжести и сила натяжения верхней нити, направлены по вертикали. Отсюда следует, что центр масс системы не перемещается в горизонтальном направлении. [54]
На тонкой нити подвесим металлический цилиндр ( рис. 20, а), снизу привяжем точно такую же нить. В этом случае сказывается инертность цилиндра, который не успевает за короткое время достаточно изменить свою скорость и совершить заметное перемещение, достаточное для разрыва верхней нити. [55]
На рисунке 2.1 показан тяжелый шар, висящий на тонкой нити. В этом случае шар, находящийся в покое, под действием нижней нити изменяет это свое состояние, смещаясь вниз. В результате верхняя нить растягивается и обрывается. Если же за нижнюю нить дернуть очень резко ( и сильно. А это значит, что тело при кратковременном воздействии смещается очень мало и верхняя нить не разрывается. Это и подчеркивает свойство тела сохранять состояние покоя. [56]
Страницы: 1 2 3 4