Раздел III. Д и н а м и к а

23. Предмет изучения и основные задачи

Динамика – это часть теоретической механики, в которой рассматриваются наиболее общие связи между пространственно-временными, массовыми и силовыми характеристиками механических систем.

Основные решаемые в ней задачи:

по известным массовым и пространственно-временным характеристикам определяют силовые характеристики; например, по известным массе тела и закону движения центра масс определяют главный вектор действующих на это тело сил;

вторая основная задача динамики – определение пространственно-временных характеристик по известным массовым и силовым характеристикам.

Характерным признаком решений 1-й основной задачи динамики является наличие в них процедур взятия производных (по времени). Характерный признак решений 2-й основной задачи - наличие интегрирований.

24. О массах и механических системах

24.1. Понятие о массе тела. Основные единицы её измерения

Наблюдения показывают, что тела, содержащие различные количества вещества (например те, которые при одинаковых удельных весах имеют неодинаковые объёмы) имеют и различную кинематику при действии на них одинаковых систем сил. Для учёта этого явления и используется понятие «масса».

Масса - это одна из основных характеристик любого материального объекта, определяющая его инертные и гравитационные свойства. Её единицей измерения является килограмм.

Из истории килограмма.

30.03.1791 года национальное собрание Франции, рассмотрев предложение комиссии учёных, постановило за единицу массы принять массу 1-го кубического дециметра чистой воды при температуре наибольшей её плотности (4^оС). Эта единица и была названа килограммом.

Парижский дециметр равен берлинскому, лондонскому и московскому лишь с определённым уровнем точности и зависит от температуры сосуда. К определённым погрешностям приводят и различия, появляющиеся при конкретных реализациях фактора «чистая вода». В 1872 году Международная комиссия по прототипам метрической системы решила отказаться от естественного эталона килограмма; более удобным она посчитала эталон килограмма, выполненный из твёрдого тела.

169

В 1889 году были закончены изготовление и сличение серии платино-иридиевых эталонов килограмма. Один из них передали в Международное бюро мер и весов; его называют Международным прототипом килограмма; хранится под тремя, друг в друга вставленными, стеклянными колпаками, в городе Севре (близ Парижа). Остальные эталоны (их называют национальными) были распределены между странами-участницами, подписывавшими соответствующую международную конвенцию - США, Германия, Англия, Япония и ряд других развитых стран. России достался эталон №12.

В состав эталона входят также прецезионные эталонные весы, позволяющие проводить сличения с относительной погрешностью не более .

Платино-иридиевый эталон 1889 года уравновешивается 1,000028 кубическим дециметром дистиллированной воды при 4^оС.

С национальных делают вторичные эталоны и уже по ним - рабочие образцы килограмма.

Желание иметь простой и более точный способ воспроизводства единицы массы объясняет почему учёные ещё и сейчас ведут поиски в направлении создания более совершенного эталона килограмма. Есть, например, предложения перейти к Атомному эталону. Так, в журнале «Наука и жизнь» (1991, №11, с.96) предлагается за 1 килограмм принимать массу, которой обладает 215107142857атомов кремния.

Итак, масса – это мера содержащегося в теле вещества. Основной единицей её измерения является килограмм.