ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Инерциальные системы отсчета. Основное уравнение динамики точки из "Курс теоретической механики " Два предыдущих раздела курса механики статика и кинем тика — в сущности, мало связаны между собой. Каждому из ни соответствует свой особый круг понятий, задач и методов их реш ния. в статике рассматриваются задачи о равиовесии, а таим задачи об эквивалентных преобразованиях систем сил при таких пр образованиях даже не ставится вопрос о том, какое движение тел вызывают приложенные силы. В кинематике изучается движеии само по себе , вне связи с теми силами, под действием которы оно происходит. [c.237] Изолированное рассмотрение двух указанных проблем вызыв ется чисто методическими соображениями построения курса мех никн и, строго говоря, не вытекает из существа задач механик Дело в том, что между действующими силами и движением сущ ствует глубокая внутренняя связь, которая отмечается уже в само, определении понятия силы. Эта связь принимается во внимаии в динамике, предметом которой является изучение движения с уч том действующих сил. [c.237] В основании динамики лежат законы, впервые в наиболее пол-м и законченном виде сформулированные Исааком Ньютоном книге Математические начала натуральной философии (1687 г,). В качестве первого закона Ньютон принял принцип инерции, крытый Галилеем, который можно сформулировать следующим разом. изолированная материальная точка находится в состоя-т покоя шли равномернЬго ы прямолинейногс движения. [c.238] Под изолированной материальной точкой понимается материаль-я точка, которая не взаимодействует с другими телами илн когда )лы, действующие иа точку, взаимно уравновешиваются. [c.238] Ньютон, формулируя законы динамики, ввел в рассмотрение дели пространства и времени, которые предполагают наличие солютного неподвижного евклидова трехмерного пространства абсолютного времени, т. е. времени, одинаково текущего для ех наблюдателей, где бы они ни находились и каково бы ни было движение. [c.238] Следует, однако, иметь в виду, что гелиоцентрическая система отсчета может считаться ииерциальной только для движений внутри Солнечной системы, ибо центр масс Солнечной системы движется по криволинейной траектории относительно цеитра нашей Галактики с относительной скоростью, примерно равной 3-Ю м/с, и ускорением порядка 3- Ю м/с . [c.239] Легко видеть, что система отсчета А , которая движется относительно инерциальной системы отсчета Ло поступательно и начало которой имеет постоянную то модулю и направлению скорость, также является инерциальной. Это вытекает из того, что ускорение точки в системе А, ие отличается от ускорения тх)чкн в системе У . В этом утверждении состоит принцип отнтительтсти Гвлuлtя. [c.239] Еще более сложная модель пространства и времени нспользуе7ся в общей теории относительности (теории тяготения), в которой рассматриваются неинерциальиые системы отсчета. Этй модель уже предполагает зависимость пространства н временн от тяготеющих масс и полей. [c.239] Выводы как специальной, так н общей теории относительности при скоростях тел, значительно меньших скорости света, совпадают с выводами классической механики, а эго значит, что классическая механика (механика Ньютона) является предельным случаем механики, основанной иа принципах теории относительное и. [c.239] Из формулировки основного закона динамики вовсе не вытекает, что в динамике исследуются движения, происходящие только в ииерциальных системах. В главе VI мы будем рассматривать движение в неинерциальных системах, однако таких, движение которых относительно инерциальной системы задано иа языке кинематики задача сведется к выражению ошосшельных ускорений через абсолютные ускорения. [c.240] Отметим, что равенство действия и противодействия двух материальных точек (третий закон Ньютона), о котором уже говорилось в начале курса статики, является общим законом всей механики и справедлию не только в задачах статики, ио и в задачах динамики. [c.240] Строго говоря, в соответствии с третьим законом Ньютона движение любого тела нужно рассматривать во взаимодействии с другими телами. Одиако достаточно часто встречаются случаи, когда взаимодействующие тела имеют несоизмеримые массы и, следовательно, от одинаковых действий приобретают несоизмеримые по модулю ускорения. Так, ИСЗ движется под действием силы тяготения Земли, ио влияние ИСЗ на движение последней ничтожно. Точно так же сильное электромагнитное поле практически ие зависит от нахождения и движения в нем заряженной частицы в таких случаях можно рассматривать движение одного тела без учета обратного влияния. [c.240] Приведем еще одно фундаментальное положение механики — закон независимости действия сил если на материальную точку действует несколько сил, то ускорение точки склевывается из тех ускорений, которые имела бы точка под действием каждой из этих сил в отдельности. [c.240] В принципе основные законы динамики играют роль постулатов, проверенных не только прямыми экспериментами, ио многовековой практикой человека. [c.241] Вернуться к основной статье