§ 117. Возникновение силы, действующей на тело, движущееся по окружности. Из того, что при криволинейном движении тело испытывает ускорение, следует, что на него должны действовать силы. Например, грузик, привязанный к нити, может двигаться по окружности только в том случае, если нить тянет его с некоторой силой. Но нить может тянуть грузик, только если она деформирована (растянута). Следовательно, для того чтобы объяснить происхождение сил, обусловливающих движение грузика по окружности, мы должны объяснить, почему при рассматриваемом движении нить оказалась растянутой.
Как уже указывалось. (§ 58), деформация тела есть результат того, что его разные части в течение некоторого времени двигались по-разному. В нашем примере картину возникновения деформаций сделаем наглядной, полагая, что применена легко растяжимая нить, например тонкая резиновая нить. Закрепим один ее конец неподвижно в точке О, а к другому концу прикрепим грузик (рис. 184). Вызвать вращение грузика вокруг точки О можно, сообщив ему
226
некоторую скорость v0 в направлении, перпендикулярном к нити. В первый момент после начала движения сила со стороны нити на грузик не действует — резина не растянута. Поэтому он начнет двигаться прямолинейно и расстояние между ним и точкой О будет увеличиваться (расстояние ОА больше, чем расстояние ОА0), резина начнет растягиваться, в результате чего появится сила, действующая
Рис. 184. В первый момент после
толчка грузик движется по прямой
A0A и его расстояние от точки О
увеличивается далее