Действие и противодействие
Желая открыть дверь, вы тянете ее за ручку к себе. Мышца вашей руки, сокращаясь, сближает свои концы: она с одинаковой силой влечет дверь и ваше туловище одно к другому. В этом случае до наглядности ясно, что между вашим телом и дверью действуют две силы, приложенные одна к двери, другая—к вашему телу. То же самое, разумеется, происходит и в случае, когда дверь открывается не на вас, а от вас: силы расталкивают дверь и ваше тело.
То, что мы наблюдаем здесь для силы мускульной, верно для всякой силы вообще, независимо от того, какой она природы. Каждое напряжение действует в две противоположные стороны; оно имеет, выражаясь образно, два конца (две силы): один приложен к телу, на которое, как мы говорим, сила действует; другой приложен к телу, которое мы -называем действующим. Сказанное принято выражать в механике коротко — слишком коротко для ясного понимания — так: «действие -равно противодействию».
Смысл этого закона состоит в том, что все силы природы — силы двойные. В каждом случае проявления действия силы -вы должны представлять себе, что где-то в (ином месте имеется другая сила, равная этой, но направленная в противоположную сторону. Эти две силы действуют непременно между двумя точками, стремясь их сблизить или растолкнуть.
Пусть вы рассматриваете (рис. 5) силы P, Q и R которые действуют на грузик, подвешенный к детскому воздушному шарику. Тяга P шара, тяга Q веревочки и вес R
грузика — силы как будто одиночные. Но это лишь отвлечение от действительности; на самом деле для каждой из трех сил имеется равная ей, но противоположная по направлению сила. А именно, сила противоположная силе Р — приложена к воздушному шарику (рис. 6, сила Р1) ; сила, противоположная силе Q — действует на руку (Q1); сила, противоположная силе R—приложена в центре земного шара (сила R1 рис. 6), потому что грузик не только притягивается Землей, но и сам ее притягивает.
Еще одно существенное замечание. Когда мы спрашиваем о величине натяжения веревки, концы которой растягиваются силами в 1 кг, мы спрашиваем в сущности о цене 10-копеечной почтовой марки. Ответ содержатся в самом вопросе: веревка натянута с силой 1 кг. Сказать «веревка растягивается двумя силами в 1 кг» или «веревка подвержена натяжению в 1 кг» – значит выразить буквально одну и ту же мысль.
Ведь другого натяжения в 1 кг быть не может, кроме такого, которое состоит из двух сил, направленных в противоположные стороны. Забывая об этом, впадают нередко в грубые ошибки.
Я.И. Перельман, Занимательная механика. Статьи по теме: От теории к практике