Среди людей, недостаточно изучавших механику, распространено убеждение, что малой силой нельзя сдвинуть свободное тело, если оно обладает весьма большой массой. Это одно из заблуждений «здравого смысла». Механика утверждает совершенно иное: всякая сила, даже самая незначительная, должна сообщить движение каждому телу, даже чудовищно грузному, если тело это свободно. Мы не раз пользовались уже формулой, в которой выражена эта мысль: Последнее выражение говорит нам, что ускорение может быть равно нулю только в том случае, когда сила F равна нулю. Поэтому всякая сила должна заставить двигаться любое свободное тело. В окружающих нас условиях мы не всегда видим подтверждение этого закона. Причина — трение, вообще сопротивление движению. Другими словами, причина та, что мы очень редко имеем дело со свободным телом; движение почти всех наблюдаемых нами тел не свободно. Чтобы в условиях трения заставить тело двигаться, необходимо приложить силу, которая больше силы трения. Дубовый шкаф на сухом дубовом полу только в том случае придёт в движение под напором наших рук, если мы разовьём силу не меньше 1/3 веса шкафа, потому что сила трения дуба по дубу (насухо) составляет приблизительно 34% веса тела. Но если бы никакого трения не было, то даже ребёнок привёл бы в движение тяжёлый шкаф прикосновением пальца. К тем немногим телам природы, которые совершенно свободны, т. е. движутся, не испытывая ни трения, ни сопротивления среды, принадлежат небесные тела: Солнце, Луна, планеты, в их числе и наша Земля. Значит ли это, что человек мог бы сдвинуть с места земной шар силой своих мускулов? Безусловно так: двигаясь сами, вы приведёте его в движение! Например, когда мы подпрыгиваем, отталкиваясь ногами от земного шара, мы, сообщая скорость своему телу, вместе с тем приводим в движение в противоположном направлении и земной шар. Но вот вопрос: какова скорость этого движения? По закону равенства действия и противодействия сила, с которой мы давим на Землю, равна силе, которая подбросила вверх наше тело. Поэтому и импульсы этих сил равны, а если так, то равны по величине и количества движения, получаемые нашим телом и земным шаром. Обозначая массу Земли через М, приобретённую ею скорость через w, массу человека через m, а его скорость через v, мы можем написать откуда Так как масса Земли неизмеримо больше массы человека, то скорость, которую мы сообщаем Земле, неизмеримо меньше скорости, с которой отделяется от Земли человек. Мы говорим «неизмеримо больше», «неизмеримо меньше», конечно, не в буквальном смысле. Измерить массу земного шара возможно, а следовательно, возможно определить и скорость его в данных условиях. Масса М Земли равна приблизительно , массу m человека возьмём равной . Тогда отношение равно Это значит, что скорость земного шара в 1023 раз меньше скорости прыжка человека! Пусть человек подпрыгнул на высоту h = 1 м, тогда его начальная скорость может быть определена по формуле т. е. и скорость Земли равна: Это настолько маленькая величина, что невозможно себе её представить, но всё же величина, отличная от нуля. Чтобы получить хотя бы косвенно представление об этой величине, предположим, что Земля, приобретя такую скорость, сохраняет её в течение очень большого промежутка времени, например одного миллиарда лет (по некоторым данным можно предполагать, что возраст Земли во всяком случае не меньше этого). На какое расстояние переместится она за это время? Это расстояние найдём по формуле S = vt. Взяв получим: Выразив это расстояние в микронах (тысячных долях миллиметра), получим: Итак, найденная нами скорость настолько мала, что, если бы Земля двигалась с этой скоростью равномерно в течение 1 миллиарда лет, она сдвинулась бы меньше чем на одну шестую микрона, т. е. расстояние, неразличимое невооружённым глазом. На самом деле скорость, полученная Землёй в результате толчка, произведённого ногами человека, не сохраняется. Как только ноги человека отделятся от Земли, движение его начинает замедляться под действием притяжения Земли. Но если Земля притягивает человека с силой в 60 кг, то с такой же силой притягивает и человек Землю, а следовательно, одновременно с уменьшением скорости человека убывает и скорость, приобретённая Землёй, и обе одновременно обращаются в нуль; Таким образом, на короткий срок человек может сообщить Земле скорость, хотя и ничтожно малую, но не может вызвать перемещения её. Человек мог бы сдвинуть земной шар" силой своих мускулов, но только в том случае, если бы он мог найти опору, не связанную с Землёй, как это показано на фантастическом рисунке на заставке к этой главе. Но при всём богатом воображении художника он, конечно, не мог показать, на что опираются ноги человека.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Сдвинуть земной шар» з дисципліни «Сила та рух»
, массу m человека возьмём равной 
. Тогда отношение 
