4 Занимательная фишка. 49

как проявление инерции, а всякое движение по инерции осуществляется без участия силы. В науке под центробежной силой разумеют нечто иное, а именно—ту реальную силу, с какою вращающееся тело натягивает удерживающую его нить или давит на свой криволинейный путь. Сила эта приложена не к движущемуся телу, а к препятствию, мешающему ему двигаться прямолинейно: к нити, к рельсам на кривом участке пути, и т.п. Где этих препятствий нет, — например, при движении планеты по орбите, — там нет и центробежной силы в научном понимании этого слова, хотя есть стремление тела удалиться от центра вращения.

Обращаясь к вращению ведерка, попытаемся разобраться в причине этого явления, не прибегая вовсе к двусмысленному понятию »центробежной силы". Зададим себе вопрос: куда направится струя воды, если в стенке ведерка сделать отверстие? Не будь силы тяжести, водяная струя по инерции направилась бы по касательной АК к окружности АВ (рис. 34). Тяжесть же заставляет струю снижаться и описывать кривую (параболу АР). Если окружная скорость достаточно велика, эта кривая расположится вне окружности АВ. Струя обнаруживает перед нами тот путь, по которому при вращении ведерка двигалась бы вода, если бы не препятствовало надавливающее на нее ведерко. Теперь понятно, что вода вовсе не стремится двигаться отвесно вниз, а потому и не выливается из ведерка. Она могла бы вылиться из него лишь в том случае, если бы ведерко было обращено отверстием в сторону его вращения.

Вычислите теперь, с какой скоростью надо в нашем опыте вращать ведерко, чтобы вода из него не выливалась вниз. Скорость эта должна быть такова, чтобы центростремительное ускорение вращающегося ведерка было не меньше ускорения тяжести: тогда путь, по которому стремится двигаться вода, будет лежать вне окружности,

50

Рис. 33. Вода из опрокинутого ведерка не выливается, если вращать его на веревке с достаточной скоростью.

описываемой ведерком, и вода нигде от ведерка не отстанет. Формула для вычисления центростремительного ускорения W такова:

W R>

где V — окружная скорость, R—радиус кругового пути. Так как ускорение тяжести наземной поверхности = 9,8 м, то имеем неравенство: