Вопрос 6. Как хорошо известно, масса в ньютоновой механике обладает рядом важных свойств, и проявляется, так

МАССА В НЬЮТОНОВОЙ МЕХАНИКЕ

Как хорошо известно, масса в ньютоновой механике обладает рядом важных свойств, и проявляется, так

сказать, в нескольких обличиях:

Масса является мерой количества вещества, количества материи.

Масса составного тела равна сумме масс составляющих его тел.

Масса изолированной системы тел сохраняется, не меняется со временем.

Масса тела не меняется при переходе от одной системы отсчета к другой, в частности, она одинакова в

Различных инерциальных системах координат.

Масса тела является мерой его инертности (или инерции, или инерционности, как пишут некоторые авторы).

Массы тел являются источником их гравитационного притяжения друг к другу.

Как мера инерции тела, масса m входит в формулу импульса

Масса входит также и в формулу для кинетической энергии тела Eкин:

В силу однородности пространства и времени импульс и энергия свободного тела сохраняются в инерциальной

системе координат. Импульс данного тела меняется со временем только под воздействием других тел:

F~ = m~a. (2.5)

В этом соотношении масса снова выступает как мера инерции. Таким образом, в ньютоновой механике масса

Как мера инерции определяется двумя соотношениями: (2.1) и (2.5). Одни авторы предпочитают определять

Меру инерции соотношениями (2.1), другие — соотношением (2.5). Для предмета нашей статьи важно лишь, что

Оба эти определения совместимы в ньютоновой механике.

Обратимся теперь к гравитации. Потенциальная энергия притяжения между двумя телами с массами M и

M (например, Земли и камня),

Как нетрудно оценить, подставив в формулу (2.8) значения массы и радиуса Земли (Mз = 6 · 1024 кг, Rз =

= 6, 4 · 106 м), g ≈ 9, 8 м/с2

.

Впервые универсальность величины g была установлена Галилеем, который пришел к выводу, что ускорение

Падающего шара не зависит ни от массы шара, ни от материала, из которого он сделан. С очень высокой сте-

Пенью точности эта независимость была проверена в начале XX в. Этвешем и в ряде недавних экспериментов.

Независимость гравитационного ускорения от массы ускоряемого тела в школьном курсе физики обычно харак-

Теризуют как равенство инертной и гравитационной массы, имея при этом в виду, что одна и та же величина

M входит как в формулу (2.5), так и в формулы (2.6) и (2.7).

Мы не будем здесь обсуждать другие свойства массы, перечисленные в начале этого раздела, поскольку они

Кажутся самоочевидными с точки зрения здравого смысла. В частности, ни у кого не вызывает сомнения, что

масса вазы равна сумме масс ее осколков:

m =

Xmi

. (2.9)

Никто не сомневается также в том, что масса двух автомобилей равна сумме их масс независимо от того, стоят

Поиск по сайту: