Скачать + смотреть онлайн

видео 2022

бесплатно в хорошем качестве HD

Строго запрещено смотреть анал видео. Крутые - все самые шикарные мамки видео. Наконец-то тут очень красивые дойки.ком.

PhysBook
PhysBook
Представиться системе

Слободянюк А.И. Физика 10/4.2

Материал из PhysBook

Содержание книги

Предыдующая страница

§4. Основные законы динамики

4.2 Взаимодействие тел. Масса тела. Плотность. Сила.

Мы показали, что при отсутствии взаимодействия тела движутся равномерно в инерциальных системах отсчета. Только действие одного тела на другое приводит к изменению скорости его движения, к появлению ускорения. Следовательно, ускорение тела служит показателем того, что тело подверглось воздействию со стороны других тел. Однако, само ускорение не может служить мерой взаимодействия тел, так как оно зависит не только от характеристик взаимодействия, но и от свойств самого тела. Поэтому нам необходимо определить от каких характеристик тела, и от каких характеристик взаимодействия зависит величина ускорения.

Как мы отмечали, способность тела сохранять свою скорость называется инерцией. Повседневный опыт убеждает нас, что труднее сдвинуть с места более тяжелое тело. Точно также труднее остановить более тяжелое тело. Следовательно, тяжелое тело является более инертным. Мерой инерции является масса тела. Понятие массы нам хорошо знакомо, мы без труда определяем массу тел с помощью весов, постоянно пользуемся знакомыми и привычными единицами измерения массы - грамм, килограмм, тонна и т.д. Массу тела интуитивно воспринимают [1] как «количество вещества, материи», содержащейся в теле. Однако такое понимание является весьма упрощенным - масса это характеристика инерционных свойств тела. Нужно дать строгое, научное определение массы.

Многочисленные физические эксперименты и практический опыт человека убеждают нас, при любом взаимодействии между двумя телами, отношение ускорений, приобретаемых ими, не зависит от вида и величины взаимодействия. Следовательно, отношение ускорений является величиной, зависящей только от свойств самих тел - от их инерционных свойств.

Принято считать, что отношение ускорений, приобретаемых телами в результате взаимодействия, обратно отношению масс тел

\(~\frac{a_1}{a_2} = \frac{m_2}{m_1}\) . (1)

Именно это соотношение фактически является определением массы тела. Если массу одного из тел взять в качестве эталона, то масса любого другого может быть определена из соотношения (1)

\(~m = m_{et} \frac{a_{et}}{a}\) . (2)

Единицей массы в системе СИ является 1 килограмм.

Конечно, обычно массу тела измеряют другими способами, например, взвешиванием. Но, строго говоря, при взвешивании мы измеряем не массу, а силу притяжения тела к земле, поэтому необходимы дополнительные доказательства того, что эта сила пропорциональна массе тела. Эти доказательства мы продемонстрируем позднее.

После того, как мы четко определили массу как меру инертности тел, можно приступить к изучению характеристик взаимодействий тел. Для этого нам надо каким-либо образом создать, хотя бы мысленно, устройство, обеспечивающее постоянное воздействие на произвольное тело. В качестве такого устройства можно, например, рассматривать пружину, сжатую на определенную величину. Опыт показывает, что при одном и том же воздействии на тело, произведение массы тела на приобретаемое ускорение является постоянной величиной, не зависящей от самого тела, а полностью определяемой видом воздействия. Следовательно, эта величина может служить характеристикой воздействия одного тела на другое - эта характеристика называется силой \(~\vec F = m \vec a\) . Подчеркнем, что сила является векторной величиной, ее направление совпадает с направлением ускорения, которое приобретает тело. Изменение направление силы приводит к изменению направление ускорения, вызванного этой силой.

Единицей измерения силы в системе СИ является ньютон. Сила в 1 ньютон сообщает телу массой 1 килограмм ускорение равное 1 метру в секунду за секунду

[Н] = [кг]·[м]/[с2]

Итак, теперь мы имеем возможность количественно изучать различные виды взаимодействия - для этого у нас есть физическая величина- сила, описывающая взаимодействие, есть единица ее измерения - Ньютон.

Вернемся еще раз к понятию массы тела. Конечно, не представляет большой проблемы измерить массу тела, например, с помощью весов. Тем не менее, масса тела в некоторых случаях может (и должна) быть рассчитана. В таких ситуациях весьма полезным бывает понятие плотности вещества. Если тело изготовлено из одного материала, то, очевидно, что его масса пропорциональна объему тела. Поэтому отношение массы тела к его объему является характеристикой вещества, из которого изготовлено тело – эта характеристика называется плотностью вещества. Таким образом, плотность вещества ρ есть отношение массы тела m, изготовленного из данного вещества, к объему тела V

\(~\rho = \frac{m}{V}\) .

В общем случае, когда тело не является однородным, следует ввести понятие средней плотности в пределах некоторой части тела объемом ΔV, имеющей массу Δm :

\(~\rho_{cp} = \frac{\Delta m}{\Delta V}\) .
Img Slob-10-4-039.jpg

Эта характеристика усредняет инерционные характеристики части тела. Если мы хотим с большей точностью описать распределение масс в объеме тела, мы должны вводить средние плотности для все более мелких частей тела. В пределе, можно говорить о плотности тела, как функции координат его отдельной бесконечно малой части, то есть рассматривать плотность как функцию координат выбранной точки тела ρ(x,y,z). Безусловно, что понятие плотности в данной точке с физической точки зрения, по крайней мере, противоречиво. Массой может обладать только тело конечного объема (хотя бы превышающего объем отдельной молекулы). Однако, с точки зрения простоты математического описания, удобней рассматривать плотность неоднородного тела как функцию координат ρ(x,y,z), понимая, что физический смысл имеет только произведение Δm = ρ(x,y,zV, приблизительно равное массе малой части тела объемом ΔV, если эта часть включает точку с координатами (x,y,z). Причем точность этой формулы тем выше, чем меньше величина выделенного объема ΔV.

Если задать распределение плотности тела ρ(x,y,z), то для вычисления суммарной массы тела, необходимо применить следующую математическую процедуру: мысленно разбить тело на малые части, объемы которых равны ΔVi (i - номер выделенной части тела), подсчитать массы каждой части Δmi = ρiΔVi, и вычислить массу тела как сумму масс всех его частей

\(~m = \Delta m_1 + \Delta m_2 + \Delta m_3 + \ldots = \sum_i {\Delta m_i} = \sum_i {\rho_i \Delta V_i}\) . (1)

Примечания

  1. Именно так определял массу И. Ньютон.

Следующая страница

Смотреть HD

видео онлайн

бесплатно 2022 года