Пётр Иванович Дубровский – инженер-исследователь и частный научный детектив, который честнее любого полицейского и непредвзятостью может позавидовать даже самый строгий судья. Если бы он не занимался физикой, то, возможно, был бы супергероем: «Физик-Мститель», борющийся с невеждами и стереотипами в науке.
Но пока что он спасает мир от неправильных формул и зловредных заблуждений. А ещё Пётр Иванович ведет канал с такими статьями, что даже Ньютон бы обзавидовался: «И еще раз об импульсе силы», «Понимаете ли Вы физику?
Проверьте себя» и «Понимаем ли мы физику (ответ)». И если вы думаете, что это всё – то вы глубоко ошибаетесь!
Главный хит готовится к выходу – разбор закона сохранения энергии Лейбница. Настоящий блокбастер для ума! Так что подписывайтесь, ставьте лайки и не стесняйтесь задавать вопросы – Пётр Иванович всегда рад помочь тем, кто хочет понять физику без зубрежки.
Но начнем с длинного предисловия — потому что без него любая научная статья как борщ без сметаны: вроде и съедобно, но чего-то не хватает.
Проблема современной физики в том, что школьные учебники порой напоминают старые советские анекдоты: все вроде понятно, но смысл теряется где-то между строчками. Учителя зачастую повторяют стереотипы так настойчиво, словно это рецепт бабушкиного пирога — «все делаем по инструкции», а если вдруг отклониться — получишь горький эксперимент на своих учениках. В итоге многие из нас выходят из школы с убеждением, что физика – это просто набор формул для запоминания перед экзаменом, а не живой язык природы.
А ведь природа – это театр времени!
Все процессы происходят во времени, как в сериале с захватывающим сюжетом: нельзя пропустить ни одной серии (или секунды действия силы), иначе потеряешь нить повествования. Представьте себе ситуацию: сила действует вне времени… Ну давайте спросим у Петросяна – он скажет вам шутку про силу без времени: «Приходит сила в бар… а время её нет. Бармен спрашивает: «Что будешь пить?» Сила отвечает: «Я тут без времени…»».
Смех смехом, а в природе сил вне времени не существует! Это как пытаться сварить суп без воды – бессмысленно.
Вот почему важно всем учителям физики и преподавателям вузов понять одно простое правило: чтобы решить задачу по динамике — надо учитывать не только силу, но и время её действия. Это называется импульсом силы — произведением силы на время (Ft). Если пренебречь временем — получите ответ похожий на загадку из кроссворда без подсказок.
Даже в задачах по статики (где тело вроде бы стоит неподвижно) мы сравниваем импульсы сил. Правда там можно немного схитрить и сократить время действия сил (ведь если ничего не меняется — время одинаково), но только математически.
Кстати говоря о работе механической… Знаете анекдот про работу? Приходит муж домой после работы усталый-усталый… Жена спрашивает: «Что ты сделал?» Он отвечает: «Работу!» Она удивляется: «Какую такую работу?» Муж задумчиво отвечает: «Ну вот я крутил гайки весь день…» Вот так же и в физике — работа совершается тогда, когда тело меняет положение или скорость под действием силы за определённое время.
Если просто стоять с гирей 1 кг в руках – это ещё не работа (ну разве что для мышц). Чтобы поднять эту гирю вверх — нужно приложить силу чуть больше веса гири хотя бы некоторое время; чем дольше держишь эту силу — тем быстрее она движется вверх.