Skip to main content
Вся фізика

Розвиток динаміки

Фейнманівські лекції з фізики

У той час, коли Кеплер відкривав ці закони, Галілей вивчав закони руху. Він намагався з'ясувати, що змушує планети рухатися. (У ті дні одна з теорій, що пропонувалися, стверджувала: планети рухаються тому, що за ними летять невидимі янголи, які помахами своїх крил женуть планети вперед. Нині ця теорія, як ви незабаром побачите, дещо видозмінена! Мабуть, щоб змусити планети обертатися, невидимі янголи мусять ширяти в усіляких напрямках і обходитися без крил. У решті ці теорії схожі!) І Галілей відкрив одну знаменну властивість руху, достатню, щоб зрозуміти ці закони. Це — принцип інерції: якщо під час руху тіла його ніщо не торкається, ніщо не збурює, то воно може летіти вічно зі сталою швидкістю і по прямій. (А чому це так? Ми цього не знаємо, але так уже повелося.) Ньютон потім видозмінив цю думку, кажучи, що єдиний спосіб змінити рух тіла — це прикласти силу. Якщо тіло розганяється, значить сила була прикладена в напрямку руху. Якщо тіло повернуло вбік, то сила була прикладена збоку. Якщо, наприклад, прив'язати камінь до мотузки й крутити ним по колу, то, щоб утримати його на колі, потрібна сила. Ми мусимо весь час натягувати мотузку. Закон полягає в такому: прискорення, що його створює сила, обернено пропорційне масі. Або інакше: сила пропорційна масі й прискоренню. Що масивніше тіло, то більша сила потрібна, щоб створити потрібне прискорення. (Масу можна виміряти, прив'язавши до мотузки інший камінь і крутячи ним по тому самому колу з тією самою швидкістю. Так можна виявити, що масивним тілам потрібна більша сила.) З цих міркувань випливла блискуча думка: щоб утримати планету на її орбіті, жодної дотичної сили не потрібно (янголам немає потреби літати по дотичній), тому що планета й так летітиме в потрібному напрямку. Якби ніщо їй не заважало, вона віддалилася б по прямій лінії. Але справжній рух відхиляється від цієї прямої й відхиляється якраз упоперек руху, а не вздовж руху. Іншими словами, завдяки принципу інерції сила, потрібна для керування рухом планет навколо Сонця, — це не сила, що обертає їх навколо Сонця, а сила, спрямована до Сонця (ну, а якщо сила спрямована до Сонця, то, безсумнівно, це і є той самий янгол!).