Законы движения
Шрифт:
Мир без трения
Жить в мире, где каждому нашему движению препятствует трение, нелегко, но если трение исчезнет, нам придется гораздо хуже. В фантастическом Мире без трения возможны происшествия более удивительные, чем те, что описаны в сказке К. Чуковского «Мойдодыр».
В сказке все вещи героя разбежались в стороны, потому что надо было наказать неряху и грязнулю; но то же самое случится сразу же, как только исчезнет трение. Шевельнется спящий человек, и одеяло, не удерживаемое трением покоя, сползет и отправится путешествовать по комнате, заденет за сапоги, и сапоги поползут куда придется. По еле заметному
В Мире без трения жизнь человека превратится в непрестанную, упорную погоню за расползающимися и разбегающимися вещами.
При отсутствии трения каждый, даже самый малейший толчок будет вызывать безостановочное движение по инерции у всех предметов. Но сможет ли человек что-либо сделать? Если он встанет на пол, то как устоять на нем? Полы, тротуары, дороги станут более скользкими, чем самый гладкий лед. Ходить по полу будет совершенно невозможно, и передвигаться люди смогут, пожалуй, только при помощи каких-либо липких или клейких веществ, то есть им придется приклеивать себя к полу при каждом шаге. Но это будет возможно лишь при условии, что с исчезновением трения и эти вещества не потеряют своей липкости.
Сразу после исчезновения трения люди с ужасом убедятся, что платье на них расползается. Ведь швы держатся исключительно благодаря трению между нитками и тканью. Все пуговицы оторвутся, все узелки развяжутся, гвозди из ботинок выскочат, и ткани начнут расползаться, потому что волоконца в нитках тоже скреплены трением.
Все часы начнут ужасно спешить, так как в точке подвеса их маятника уже не будет действовать сила трения.
Все тормоза перестанут действовать. Остановить трамвай, поезд, троллейбус или автомобиль окажется невозможным. Все они будут продолжать движение по инерции равномерно, прямолинейно и безостановочно до тех пор, пока не врежутся в какое-либо препятствие или не свалятся под откос на повороте.
Ураганы, возникшие где-либо на Земле, начнут безостановочное движение вокруг земного шара, все сметая на своем пути.
Громадные волны, поднятые бурями, сделают невозможным сообщение по морю.
Все это может произойти только при частичном исчезновении трения. Если же прекратят свое действие все виды трения, то земной шар превратится в клубок мельчайшей пыли, окутанной такой же пыльной атмосферой.
Трение мешает людям двигаться и двигать, но без трения мы совсем не могли бы передвигаться и даже существовать. Трение не только вредно, но и полезно.
Трение совершенно необходимо и неизбежно. Оно порождено тем, что мир материален и каждый предмет может двигаться только во взаимодействии с другими предметами, а трение является неизбежным следствием этого взаимодействия.
ЗАКОН ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
Глава шестая
о третьем законе движения, который устанавливает самое основное условие возникновения силы
Дни
Над своей книгой по механике «Математические начала натуральной философии» Ньютон начал работать примерно в 1679 году и закончил ее через семь лет, в 1686 году. Когда труд приближался к концу, Ньютон взял себе секретаря — земляка и однофамильца Гемфри Ньютона, который тоже окончил грэнтэмскую школу. Гемфри Ньютон переписывал книгу начисто, перед тем как отправить ее в печать.
Сохранился рассказ Гемфри Ньютона о своем великом однофамильце.
«Сэр Исаак был очень любезным, спокойным и скромным человеком; по-видимому, он никогда не впадал в раздражение; за исключением одного случая, я не видел, чтобы он смеялся…
Он постоянно был занят своей работой, редко ходил к кому-нибудь в гости или принимал у себя гостей.
Сэр Исаак не позволял себе никакого отдыха и передышки, не ездил верхом, почти не гулял, не играл в кегли, не занимался спортом; он считал потерянным каждый час, не посвященный занятиям.
Раньше двух — трех часов ночи он редко ложился спать, иногда засыпал в пять — шесть часов утра. Спал он всего четыре — пять часов. Днем он никогда не спал. Думаю, что его печалила необходимость тратить время на еду и сон.
Занятиями он увлекался настолько, что забывал обедать. Нередко, заходя в его комнату, я обнаруживал обед нетронутым на столе, и только после моего напоминания он стоя что-нибудь съедал. Я никогда не видел, чтобы он садился за стол сам, без напоминания.
Ньютон редко уходил из комнаты, за исключением коротких прогулок в саду и тех случаев, когда ему надо было читать лекции. Его лекции мало кто посещал и еще меньше того — понимал. Часто Ньютону приходилось читать лекции перед пустыми стенами. Не найдя на лекции ни одного слушателя, Ньютон через четверть часа возвращался обратно.
Иногда во время прогулки в саду Ньютон внезапно останавливался, взбегая по лестнице в свою комнату, и, подобно Архимеду, начинал писать за своим наклонным столиком, забывая сесть.
Судя по его озабоченности и постоянной работе, думаю, что он стремился перейти черту человеческой силы и искусства».
Так писал Гемфри Ньютон в своих воспоминаниях об Исааке Ньютоне.
Громадное напряжение всех сил, сосредоточенность и беспримерная настойчивость Ньютона позволили ему завершить книгу, озаглавленную «Математические начала натуральной философии». А натуральной философией в Англии и поныне называют физику. В своей книге Ньютон подвел итог всему, чего достигло человечество за две тысячи лет, прошедших после смерти Аристотеля. Все самое ценное, сделанное учеными за это время, нашло свое место в «Началах» Ньютона. Он отбросил ошибочное, проверил истинное, доделал незаконченное и изложил тысячелетний труд людей в одной книге.
Все рассказанное нами о трех законах движения составляет в книге Ньютона содержание всего лишь нескольких страниц и служит там чем-то вроде введения. В своей книге Ньютон доказал, что законы движения едины и одинаковы как для Земли, так и для небесных тел. Луна обращается вокруг Земли, планеты обегают Солнце, хвостатые странницы — кометы путешествуют в пространстве. и все небесные светила подчиняются тем же самым законам механики, которые действительны и для яблока, падающего с ветки, и для пыли, подхваченной вихрем на дороге, и для камня, брошенного человеческой рукой. В основе всякого механического движения, где бы оно ни совершалось, лежат простые и естественные законы.