Як різати ковбасу за законами фізики?
Намагаючись відрізати кружечок ковбаси, що лежить на столі, ми не тільки тиснемо вістрям ножа, але і рухаємо їм туди-сюди в горизонтальному напрямку. Чому? Ось один з варіантів відповіді на це питання.
Розрізаючи ковбасу на кружечки, ми стикаємося з дією двох видів сил:
· Сил, що перешкоджають розриву ковбаси на частини і
· Сил тертя ковбаси про поверхні ножа.
Якщо ми просто тиснемо ножем на ковбасу з силою fрез. то результуюча двох сил тертя Fтр спрямована вгору і суттєво заважає процесу розрізання (див. малюнок внизу).
Щоб позбутися від вертикально спрямованих сил тертя Fтр і полегшити процес розрізання, досить згадати відомий досвід з похилою площиною і лежачим на ній бруском. (З м. Малюнок внизу).
Завжди можна знайти такий кут нахилу площини, при якому брусок Про залишався б нерухомим. Однак варто тільки потягнути брусок за блакитну нитку в горизонтальному напрямку (О - Н), і він почне зісковзувати вниз по похилій площині (в напрямку О-V), як ніби сила тертя на час зникла. Якщо ми перестаємо тягнути за блакитну нитку в горизонтальному напрямку, брусок зупиняється і перестає зісковзувати вниз.
Пояснити те, що відбувається легко, якщо згадати основний закон тертя - сила тертя не може бути більше kN. де k- коефіцієнт тертя ковзання, а N - сила реакції опори. Якщо ми тягнемо брусок за блакитну нитку в горизонтальному напрямку, то стикаємося з опором максимальної сили тертя, що дорівнює kN. Поки ми тягнемо брусок в горизонтальному напрямку, в інших напрямки сила тертя вже діяти НЕ МОЖЕ, інакше порушувався б основний закон тертя. Тому брусок починає зісковзувати вниз, не відчуваючи дії сили тертя в цьому напрямку.
Звичайно, в описаному вище прикладі з бруском сила тертя нікуди не зникає. Вона просто змінює напрямок, адже вона завжди спрямована в бік, протилежний вектору швидкості. Тому вертикальна проекція сили тертя між ковбасою і ножем (див. Рис.1) буде зменшуватися при горизонтальних рухах ножа і різати ковбасу легшає. Можна висунути й іншу теорію «ковбасної фізики» - дрібні і іноді не видимі неозброєним оком задирки на вістрі ножа, подібно зубам пили, руйнують ковбасу. Спробуйте довести, яка з цих двох теорій вірна.
Відгуки можна залишити в ГОСТЬОВИЙ книзі.
