– Признаться, да! Но зато ты сам сделал вывод: трение помогает нам ходить. Вообще, у движения много секретов и законов.
– Я так люблю двигаться! Мне надо поскорее узнать про эти законы и секреты! Что для этого надо сделать? Может быть, пробежаться? Или попрыгать?
– Чевостик, думаю, правильнее будет познакомиться с механикой.
– Механика – это раздел физики, который изучает движение.
– Молодец, внимательно слушал! Нам пора продолжать путешествие – нас ждёт лето! Сейчас времяскок заберёт наши зимние куртки, шапки и варежки, а взамен доставит кепки и солнечные очки.
– А можно мне ещё мячик?
– Хорошая идея, нам он очень пригодится.
Дядя Кузя нажал на специальную кнопку времяскока, и как в сказке появилось всё, что нам нужно, даже мячик. Теперь всё готово. Внимание, перенос.
Возьми две книги в мягком переплёте, положи одну на другую и попробуй развести их в разные стороны. Сложно? А теперь соедини обе книги так, чтобы их страницы чередовались: на страницу одной книги наложи страницу другой и так далее до конца книг. Попробуй теперь развести их в стороны.
Легко ли это сделать? Нет! Когда книги лежат одна на другой, сила трения действует только на их обложки и разъединить книги просто. Во втором случае сила трения действует на каждую страницу, поэтому разъединить их очень сложно!
Из зимы в лето!
Отлично получилось! Из зимы мы попали прямо в лето и оказались в автобусе. У меня такое хорошее настроение!
– Дядя Кузя, как здорово, что мы сюда попали! А наш автобус так быстро катится! Он обогнал машину.
– Физик бы сказал об этом так: скорость автобуса больше скорости машины.
– Это и я могу сказать.
– Хорошо. А знаешь ли ты, Чевостик, что такое скорость?
– Скорость – это быстрота. Она бывает разная. Вот я однажды убегал от дождя, у меня такая скорость получилась! Я за минуту с другого конца двора до двери в подъезд добежал! А когда погода хорошая и домой уходить не хочется, я это же расстояние могу целых пять минут идти.
– Название «инерция» произошло от латинского слова, которое переводится как «бездействие». Инерция – это свойство вещей, физики называют их телами. Итак, инерция – свойство тела сохранять свою скорость или не двигаться до тех пор, пока на него не подействуют силы, которые изменят это состояние. Наш автобус ехал со своей скоростью. Чтобы скорость изменилась и он остановился, понадобилось воздействие – водитель нажал на тормоз. Ну а мячик никто не трогал, поэтому он продолжил двигаться со своей скоростью.
– Физика – интересная наука, но не простая. Вот объясни мне, откуда у мячика взялась скорость, ведь пока мы ехали, он никуда не катился, а тихонько лежал у моих ног.
– Чтобы разобраться в физике, надо быть очень внимательным и стараться учитывать многие вещи. Тебе показалось, что мячик никуда не двигался, но подумай: мы с тобой тоже спокойно сидели на своих местах, однако уехали довольно далеко. Дело в том, что и ты, и я, и мячик двигались вместе с автобусом, то есть с его скоростью. Когда автобус затормозил, мячик просто продолжил это движение.
– Он как будто ничего не понял: автобус уже остановился, а мячик всё ещё едет.
– Когда автобус снова тронулся, мячик вернулся к тебе всё из-за той же инерции. Он как будто остался лежать на месте, а ты, сидя в кресле автобуса, его догнал.
– Хорошо, что он ко мне вернулся, теперь я на всякий случай буду держать его в руках, а то вдруг он из-за своей инерции ещё куда-нибудь убежит.
– Инерция есть не только у твоего мячика, это свойство есть вообще у всего, что имеет массу.
И чем больше масса, тем больше инерция.
– А что такое масса?
– Думаю, пока тебе достаточно знать, что масса тела – это количество вещества, которое в нём содержится.
– Но ведь сразу не поймешь, много в теле вещества или мало.
– С этим как раз нет сложностей. Чтобы узнать массу тела, его надо взвесить на весах. Весы – прибор, который специально создан, чтобы измерять массу.
– Да я же их сто раз видел. Вчера в магазине тётенька-продавец взвешивала на них мои любимые конфеты. Дядя Кузя, а меня тоже можно взвесить?
– Люди тоже не сразу узнали об этом свойстве. Впервые о том, что на свете есть инерция, написал в своей книге великий учёный-физик, англичанин Исаак Ньютон. Своё открытие он назвал первым законом механики, или законом инерции. А всего Ньютон открыл три закона механики.
– Дядя Кузя, про первый мы узнали. А про что второй?
– Второй закон Ньютона объясняет, какой силой надо подействовать на тело, которое лежит на месте или двигается с одинаковой – постоянной – скоростью, чтобы оно получило ускорение, иначе говоря, разогналось или, наоборот, затормозилось.
– А зачем это знать?
– О, это совершенно необходимое знание. Без него не разобраться, как должен работать мотор самолёта, чтобы самолёт взлетел. И не понять, как остановить корабль, который с большой скоростью плывёт к причалу. Нужно всё рассчитать заранее, и тут не обойтись без второго закона Ньютона.
– И правда, второй закон Ньютона очень нужный. А третий?
– Чевостик, автобус тормозит, это наша остановка – мы приехали, так что о третьем законе Ньютона поговорим чуть позже. Не забудь мячик. Мы выходим.
Возьми машинку с плоской крышей. Поставь на неё любую фигурку и резко толкни машинку. Куда упадёт фигурка: вперёд или назад? Теперь аккуратно разгони машину вместе с фигуркой и пусть она врежется в препятствие. Куда на этот раз упадёт фигурка? В первом случае фигурка с крыши упадёт назад. Но на самом деле она просто по инерции остаётся на месте, а машина уезжает из-под неё вперёд. Во втором случае, когда машина резко останавливается, фигурка по инерции продолжает двигаться и падает вперёд. То же самое происходит с тобой в автобусе или машине: когда они резко тормозят, ты по инерции наклоняешься вперёд.
В красивом парке
Нравится мне наше путешествие! Автобус привёз нас в красивый парк: кругом высокие деревья, поют птицы, на зелёных газонах – клумбы с разноцветными цветами. А под ногами ровная дорожка. Так и хочется по ней пробежаться! Но я не успел пробежать даже десять шагов, как вдруг меня кто-то как ударит в лоб!
– Ой! Караул! Дядя Кузя! На меня кто-то напал!
– Да нет же, Чевостик, не напал! Это обыкновенный жук, он летел тебе навстречу, и вы столкнулись.
– Ничего себе жук! Знаешь, как сильно он меня в лоб треснул!
– Ты его точно так же «треснул».
– Да ну! Откуда ты знаешь?
– Из третьего закона Ньютона: действие всегда равно противодействию.
– Что же это получается? Выходит, мы с жуком одинаково друг друга стукнули?
– Да, только ты устоял на ногах, а жук свалился в траву.
– Так ему и надо! Нечего на Чевостиков налетать! Ведь заранее было ясно, что я сильнее.
– Ничего подобного. Заранее ясно не было. Физика учит, что судить о силе можно только тогда, когда она проявилась, а проявляется сила только при взаимодействии, например, как это получилось у тебя с жуком: ты с силой подействовал на жука, а жук – на тебя.
– Это легко. Мячик, лети! Ух! Еле поймал! Сейчас кину ещё раз, прямо к облакам! А мячик снова вернулся ко мне в руки. Дядя Кузя, почему мяч, как я его ни подбрасываю, всегда падает вниз?
– Из-за силы земного притяжения. Она возвращает твой мяч, не даёт ему улететь в космос.
На Земле эта сила действует на всё. Она удерживает на поверхности планеты нас, дома, деревья, огромные океаны и крошечные песчинки. И знаешь, это именно она заставляет падать вниз всё, что мы бросаем или… роняем.
– Так вот почему книжки с полки упали на пол. Из-за силы земного притяжения!
– Вот ты и нашёл ответ на ещё один свой вопрос.
– Здорово! Только у меня сразу же новый появился. Ты сказал, что все силы появляются парами. А как же сила земного притяжения? Она сама по себе?
– Почему же? Сила земного притяжения тоже не действует в одиночку: Земля притягивает мяч, а он, в свою очередь, притягивает к себе Землю.
– Мой мячик?! Целую Землю?
– Да, только притяжение мяча ни наша планета, ни мы с тобой не замечаем – эта сила слишком мала.
– Тогда откуда ты про неё знаешь?
– Из закона всемирного тяготения. Его тоже открыл Ньютон. Существует легенда, что в этом ему помогло яблоко. Оно упало прямо на учёного, который сидел под яблоней, а он, вместо того чтобы рассердиться, задумался, почему это произошло.
– И что же он надумал?
– Великий физик предположил, что притягивается не только яблоко к Земле или она к нему. Друг к другу притягивается вообще всё на свете. Он назвал это открытие законом всемирного тяготения и решил найти способ, как подсчитать силу притяжения всего ко всему.
– Неужели получилось?
– Конечно. Оказалось, что чем больше масса двух тел, тем сильнее они притягиваются. При расчете силы такого притяжения эти две массы нужно перемножить. Чевостик, а ты знаешь, что такое умножение?
– Конечно, я уже почти всю таблицу умножения выучил! Дядя Кузя, но мне всё-таки непонятно: у мячика же масса совсем маленькая, он такой лёгенький, а к Земле притягивается очень сильно.
– Не забывай, массу мячика надо умножить на массу второго тела – Земли.
– А у целой Земли масса ого-го какая.
– Поэтому и сила притяжения получается немаленькая. Но она может меняться. Чем дальше два тела друг от друга, тем меньше они притягиваются. Поэтому наша Земля испытывает заметное притяжение не ко всем звёздам, а только к самой близкой. Помнишь, как она называется?