ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Введение в кинетику из "Основной курс теоретической механики. Ч.1 " Влияние окружающих тел заключается в том, что они взаимодействуют с данным телом, изменяя его движение (или вызывая деформации тела). Это взаимодействие может происходить как путем непосредственного соприкосновения, так и на расстоянии (с точки зрения классической механики Галилея — Ньютона) его эффект зависит от свойств взаимодействующих тел и от их расположения в пространстве. Величина, являющаяся мерой механического взаимодействия материальных тел, называется в механике силой. [c.168] Кроме внешних воздействий, т. е. сил, движение любого материального тела определяется еще его инертностью, или инерцией, являющейся одним из основных свойств материи. Это свойство проявляется в способности тела сохранять свое движение при отсутствии сил и изменять его под действием сил не сразу, а постепенно, тем медленнее, чем больше вещества (материи) содержится в теле. Таким образом, чем больше вещества заключено в теле, тем больше его инерция. Величина, являющаяся мерой инерции тела, называется массой этого тела. [c.168] Сила и масса представляют собой основные понятия кинетики поэтому величины, зaви яuJ,иe от силы или массы, носят название кинетических величин, тогда как величины, зависящие от расстояния, проходимого телом в пространстве, и от времени, называются кинематическими. [c.168] Понятие о силе, так же как и понятие о механическом движении, возникает из наблюдений и опыта но существенное различие этих понятий состоит в том, что понятие о механическом движении вполне поддается математической интерпретации, тогда как понятие о силе нуждается в дальнейшей абстракции. [c.169] Величина от, зависящая только от свойств самого тела, называется весомой массой тела и, очевидно, может быть принята за меру количества вещества, содержащегося в теле. Ясно, что весомая масса т в одном и том же месте пропорциональна весу тела. [c.169] Чем больше величина т, входящая в равенство (4), тем меньшее ускорение w получает тело под действием одной и той же силы F, т. е. тем медленнее под действием данной силы изменяется скорость движения тела. Таким образом, эта величина т служит мерой инерции тела и поэтому называется инертной массой тела. [c.170] Многочисленными опытами установлено, что весомая масса и инертная масса тела совпадают. Это весьма важное и, на первый взгляд, очевидное положение носит название принципа эквивалентности и является одним из основных положений общей теории относительности А. Эйнштейна, из которой вытекает созданная им теория тяготения. [c.170] Из предыдущего следует, что масса, будучи мерой количества вещества тела, служит в то же время мерой его инерции следовательно, материальность и инерция проявляются в механике как свойства эквивалентные. [c.170] Аксиома 1 (закон инерции). Материальная точка, на которую не действуют никакие силы, имеет постоянную по модулю и направлению скорость. [c.171] Таким образом, всякая, лишенная каких бы то ни было воздействий извне свободная материальная точка движется прямолинейно и равномерно = onst) или, в частности, находится в покое ( о = 0). [c.171] Из кинематики известно, что всякое движение является по существу своему относительным и требует обязательного указания системы отсчета, по отношению к которой оно рассматривается. При зтом одна и та же точка может по отношению к одной системе отсчета находиться в покое или двигаться равномерно и прямолинейно, а по отношению к другой системе совершать неравномерное криволинейное движение, и наоборот. Отсюда вытекает, что закон инерции имеет место только по отношению к некоторым определенным системам отсчета, которые называются инерциальными. Вопрос о том, можно ли данную систему отсчета рассматривать как инер-циальную, решается опытом. Как показывает опыт, для нашей солнечной системы инерциальной можно практически считать систему отсчета, начало которой находится в центре Солнца, а оси направлены на так называемые неподвижные звезды. При решении многих технических задач можно с достаточной для практики точностью рассматривать в качестве инерциальной систему отсчета, связанную с Землей, или же систему, имеющую начало в центре Земли, а оси, направленные на неподвижные звезды. [c.171] Аксиома 2 (основной закон динамики). Производная по времени от количества движения материальной точки равна действующей на нее силе, т. е. [c.171] эффект действия силы на материальную точку заключается в том, что точка получает ускорение при отсутствии силы ускорение точки равно нулю, т. е. точка движется по инерции. [c.172] Эта аксиома предполагает дальнодействие, т. е. возможность действия материальных тел друг на друга на расстоянии, что характерно для классической механики Г а лилея — Ньютона. [c.172] Из этого равенства следует, что система нескольких сил F -.. ... F действует на материальную точку так же, как одна сила F, равная сумме Fj, F .т. е. [c.173] Это следствие представляет обобщенный закон параллелограмма сил. [c.173] К системам такого рода относится международная система единиц измерения физических величин (СИ), в которой основными единицами измерения механических величин являются метр (1 м), килограмм массы (1 кг) и секунда (1 сек) ). [c.173] Другой аналогичной системой является распространенная в физике система СГС, в которой основными единицами являются сантиметр, грамм массы, и секунда, а сила измеряется производной единицей — икой (l дина = н). [c.174] Принципиальное различие между названными системами единиц состоит в том, что в одних за основную кинетическую единицу принимается единица массы, а в других — единица силы. [c.174] Вернуться к основной статье