направленная к центру О сила F, величина которой пропорциональна расстоянию r от центра О до точки приложения силы; численно F = cr, где с - постоянный коэффициент. Тело, находящееся под действием К. с., обладает потенциальной энергией П = ¹/₂cr². Название "К. с." связано с тем, что аналогичным свойством обладают силы, возникающие при малых деформациях упругих тел (так называемые силы упругости). Для материальной точки, находящейся под действием К. с., центр О является положением устойчивого равновесия. Выведенная из этого положения точка будет совершать около О линейные Гармонические колебания или описывать эллипс (в частности, окружность).

ежемесячный научно-популярный и научно-художественный иллюстрированный журнал для молодёжи, орган Всесоюзного общества "Знание". Издаётся в Москве с 1926 (в 1942-45 не выходил). В журнале освещаются важнейшие современные проблемы науки и техники, рассказывается об интересных фактах и событиях прошлого и др. Тираж (1972) 500 тыс. экз.

составляющая полной силы давления жидкой или газообразной среды на движущееся в ней тело, направленная перпендикулярно к скорости тела (к скорости центра тяжести тела, если оно движется непоступательно). Возникает П. с. вследствие несимметрии обтекания тела средой. Например, при обтекании крыла самолёта (рис. 1) частицы среды, обтекающие нижнюю поверхность, проходят за тот же промежуток времени меньший путь, чем частицы, обтекающие верхнюю, более выпуклую поверхность и, следовательно, имеют меньшую скорость. Но, согласно Бернулли уравнению (См. Бернулли уравнение), там, где скорость частиц меньше, давление среды больше и наоборот. В результате давление среды на нижнюю поверхность крыла будет больше, чем на верхнюю, что и приводит к появлению П. с.

Несимметричное обтекание крыла можно представить как результат наложения на симметричное течение циркуляционного потока вокруг контура крыла, направленного на более выпуклой части поверхности в сторону течения, что приводит к увеличению скорости, а на менее выпуклой - против течения, что приводит к её уменьшению. Тогда П. с. Y будет зависеть от величины циркуляции скорости (См. Циркуляция скорости) Г и, согласно Жуковского теореме (См. Жуковского теорема), для участка крыла длиной L, обтекаемого плоскопараллельным потоком идеальной несжимаемой жидкости, Y = ρυГL, где ρ - плотность среды, υ - скорость набегающего потока.

Поскольку Г имеет размерность [υ․l], то П. с. можно выразить равенством Y = c_yρSυ²/2 обычно применяемым, в аэродинамике где S - величина характерной для тела площади (например, площадь крыла в плане), с_у - безразмерный коэффициент П. с., зависящий от формы тела, его ориентации в среде и чисел Рейнольдса Re и Маха М. Значение с_у определяют теоретическим расчётом или экспериментально. Так, согласно теории Жуковского, для крыла в плоско-параллельном потоке с_у = 2m (α - α₀), где α - угол атаки (угол между направлением скорости набегающего потока и хордой крыла), α₀ - угол нулевой П. с., m - коэффициент, зависящий только от формы профиля крыла, например, для тонкой изогнутой пластины m = π. В случае крыла конечного размаха / коэффициент m = π/(1 - 2/λ), где λ = l²/S - удлинение крыла.

В реальной жидкости в результате влияния вязкости величина m меньше теоретической, причём эта разница возрастает по мере увеличения относительной толщины профиля; значение угла α₀ также меньше теоретического. Кроме того, с увеличением угла α зависимость с_у от α (рис. 2), перестаёт быть линейной и величина dc_y/dα монотонно убывает, становясь равной нулю при угле атаки α_кр, которому соответствует максимальная величина коэффициента П. с. - cymax. Дальнейшее увеличение а ведёт к падению с_у вследствие отрыва пограничного слоя от верхней поверхности крыла. Величина cymax имеет существенное значение, т.к. чем она больше, тем меньше скорость взлёта и посадки самолёта.

При больших, но докритических скоростях, т. е. таких, для которых М < М_кр (M_kp - значение числа М набегающего потока, при котором вблизи поверхности профиля местные значения числа М = 1), становится существенной сжимаемость газа. Для слабо изогнутых и тонких профилей при малых углах атаки сжимаемость можно приближённо учесть, положив

, .

При сверхзвуковых скоростях характер обтекания существенно меняется. Так, при обтекании плоской пластины у передней кромки на верхней поверхности образуются волны разрежения, а на нижней - Ударная волна (рис. 3). В результате давление р_н на нижней поверхности пластины становится больше, чем на верхней (р_в); возникает суммарная сила, нормальная к поверхности пластины, составляющая которой, перпендикулярная к скорости набегающего потока, и есть П. с. Для малых М > 1 и малых α П. с. пластины может быть вычислена по формуле . Эта формула справедлива и для тонких профилей произвольной формы с острой передней кромкой.

Лит.: Жуковский Н.Е., О присоединенных вихрях, Избр. соч., т. 2, М. - Л., 1948; Лойцянский Л. Г., Механика жидкости и газа, 2 изд., М., 1957; Голубев В. В., Лекции по теории крыла, М. - Л., 1949; Абрамович Г. Н., Прикладная газовая динамика, 2 изд., М., 1953; Ферри А., Аэродинамика сверхзвуковых течений, пер. с англ., М., 1953.

М. Я. Юделович.

Рис. 1. Обтекание профиля крыла самолёта. Скорость ν_н < ν_в, давление р_н>р_в, Y - подъёмная сила крыла.

Рис. 2. Зависимость с_у от α.

Рис. 3. Схема сверхзвукового обтекания пластинки: ν_в > ν₁, р_в < p₁; ν₂ < ν_в, р₂ > р_в; ν_н < ν₁, р_н > ν₁; ν₃> ν_н, p₃ < р_н.

сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле. Формула для Л. с. F была впервые получена Х. А. Лоренцом как результат обобщения опыта и имеет вид:

F = eE + [ υB].

Здесь е - заряд частицы, Е - напряжённость электрического поля, В - Магнитная индукция, υ - скорость заряженной частицы относительно системы координат, в которой вычисляются величины F, Е, В, а с - скорость света в вакууме. Формула справедлива при любых значениях скорости заряженной частицы. Она является важнейшим соотношением электродинамики (См. Электродинамика), так как позволяет связать уравнения электромагнитного поля с уравнениями движения заряженных частиц.

Первый член в правой части формулы - сила, действующая на заряженную частицу в электрическом поле, второй - в магнитном. Магнитная часть Л. с. пропорциональна векторному произведению (См. Векторное произведение) υ и В, то есть она перпендикулярна скорости частицы (направлению её движения) и вектору магнитной индукции; следовательно, она не совершает механической работы и только искривляет траекторию движения частицы, не меняя её энергии. Величина этой части Л. с. равна υ Bsinα, где α - угол между векторами υ и В [множитель 1/с связан с выбором единиц измерения: предполагается, что все величины измеряются в абсолютной (гауссовой) системе единиц (СГС системе единиц (См. СГС система единиц)); в системе СИ этот множитель отсутствует]. Таким образом, магнитная часть Л. с. максимальна, если направление движения частицы составляет с направлением магнитного поля прямой угол, и равна нулю, если частица движется вдоль направления поля.

В вакууме в постоянном однородном магнитном поле (В = Н, где Н - напряжённость поля) заряженная частица под действием Л. с. (её магнитной части) движется по винтовой линии с постоянной по величине скоростью υ, при этом её движение складывается из равномерного прямолинейного движения вдоль направления магнитного поля Н (со скоростью υ||, равной составляющей скорости частицы υ в направлении Н) и равномерного вращательного движения в плоскости, перпендикулярной Н (со скоростью υ⊥, равной составляющей υ в направлении, перпендикулярном Н). Проекция траектории движения частицы на плоскость, перпендикулярную Н, есть окружность радиуса R = cmυ ⊥ /eH, а частота вращения равна ω = eH/mc (так называемая Циклотронная частота). Ось винтовой линии совпадает с направлением поля Н, и центр окружности перемещается вдоль силовой линии поля.

Если электрическое поле Е не равно нулю, то движение носит более сложный характер. Происходит перемещение центра вращения частицы перпендикулярно полю Н, называемое дрейфом. Направление дрейфа определяется вектором [Е H] и не зависит от знака заряда. Скорость дрейфа и для простейшего случая скрещенных полей (Е⊥Н) равна u = cE/H.

Воздействие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы приводит к перераспределению тока по сечению проводника, что находит своё проявление в различных термомагнитных и гальваномагнитных явлениях (Нернста - Эттингсхаузена эффект, Холла эффект и других).

Лит.: Лорентц Г. А., Теория электронов и ее применение к явлениям света и теплового излучения, перевод с английского, 2 издание, М., 1953; Тамм И. Е., Основы теории электричества, 7 издание, М., 1957; Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, [перевод с английского], в, 6, М., 1966.

сила, с которой движущаяся Материальная точка действует на тело (связь), стесняющее свободу движения точки и вынуждающее её двигаться криволинейно. Численно Ц. с. равна mv²/ ρ, где m - масса точки, v - её скорость, ρ - радиус кривизны траектории, и направлена по главной нормали к траектории от центра кривизны (от центра окружности при движении точки по окружности). Ц. с. и Центростремительная сила численно равны друг другу и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны, но приложены к разным телам - как силы действия и противодействия. Например, при вращении в горизонтальной плоскости привязанного к верёвке груза центростремительная сила действует со стороны верёвки на груз, вынуждая его двигаться по окружности, а Ц. с. действует со стороны груза на верёвку, натягивает её и при достаточно большой скорости движения может оборвать.

При применении к решению задач динамики Д'Аламбера принципа термину "Ц. с." придают иногда др. смысл и называют Ц. с. составляющую силы инерции (См. Сила инерции) материальной точки, направленную по главной нормали к траектории. Изредка Ц. с. называют также нормальную составляющую переносной силы инерции при составлении уравнений относительного движения (См. Относительное движение).