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这个原理同样适用于滑轮或滑轮组,不论重物是直线上升还是斜线
上升,用手拉直绳子的力都与其重力成正比,就好像重物垂直上升的速
度与用手拉绳子的速度成正比一样。
在轮子组成钟表和其他类似的机械中,如果使轮子转动加速和减速
的反方向的力,与它们推动轮子的速度成反比,那么它们也能保持平衡。
螺丝钉挤压物体的力与用手拧动手柄的力成正比,其比值等于转动
的把手的旋转速度与受到压力前进的螺丝钉的速度的比值。
用楔子把木头劈成两部分,其挤压或劈开木头的力与槌子施加在楔
子上的力成正比,其比值与楔子在槌子敲击下前进的速度与木头在楔子
挤压下向两边直线方向裂开的速度的比值相等。这个理论在所有机械的
运作中都可以得到一致的解释。
机械的作用和效能主要有以下两个方面:通过减小物体的运动速度
使得力增大,或通过增大力来使得物体的运动速度减小。因此我们可以
运用各种机械解决以下问题:用给定的力移动给定的重物,或用给定的
力克服给定的阻力。
如果机器作用于物体的速度与其作用力成反比,那么作用力就可以
把阻力抵消。如果其速度足够大,足以克服一切阻力(来自物体相互滑动
时的摩擦,或被分开的物体的凝聚,或被举起的物体的重力) ,那么剩余的
力就会产生加速度。我并不是在这里讨论力学,而是通过这些实例来证
明定律 3 适用的广泛性、可靠性和准确性。如果可以用物体所受的力和
速度的乘积来估计其作用,或运用类似方法来估计障碍物对于物体的反
作用,即通过它某些部分的速度、加速度或由摩擦、凝聚、重力产生的
阻力的乘积来估计,那么我们会发现在所有机械的运动中,作用力始终
等于反作用力。虽然作用力要通过中间媒介来传递,但是它最终作用在
障碍物上,并且总是与反作用力方向相反。