Күш және масса
Денелердің бір- біріне әсері салдарынан үдеу туғызатын шаманы күш деп атайды. Барлық күштерді негізінен екі топқа бөледі: тікелей әсер ететін және аралық күштер, денелер бір-біріне жанаспай-ақ та белгілі бір ара қашықтықтан әсер етеді. Олай болса күш бір денеге екіншінің механикалық әсерін сипаттайтын векторлық шама. Бұл әсерді дененің қозғалыс күйінің өзгеруінен немесе олардың формасы мен сызықтық мөлшерінің өзгеруінен (деформация) байқауға болады. Шананы итергенде, жүкті көтергенде, серіппені созғанда оларға күшпен әсер етеміз. Сол сияқты жиырылған серіппе созылғанда, оған жанасқан немесе байланған денені серпіп итереді, бұл - серпімділік күші. Сонымен бірге тарту күші, т.б. кездеседі. Серпімділік күші көбінесе деформацияланған денелерде байқалады. Деформация жоғалғанда бұл күштер де жоғалады.
Тікелей әсер ететін күштерге үйкеліс күші жатады. Оған темір жол вагоны дөңгелегінің құрсауы мен оған жанастырылған тежеуші қалыптың арасындағы үйкеліс, тұтқыр сұйықта қозғалған денеге әсер етуші (ортаның кедергісі) күшті жатқызады. Алыстан әсер ететін, яғни аралық күшке – бүкіл әлемдік тартылыс күшін, немесе оның дербес түрі ретінде ауырлық күшін (жердің тарту күшін) айтуға болады. Дене төмен еркін құлағанда оған Жердің тарапынан тарту күші әсер етеді.
Алыстан әсер ететін күштердің сапына магнит және электр күштері жатады. Оған өте ұсақ магнит үгінділерінің бір-біріне тартылу не тебілулеріне қарап көз жеткізуге болады. Осындай күштердің бірден – бір айқын көрінісі ретінде әр аттас зарядтардың бір – бірін тартуын, аттас зарядтардың тебуін алуға болады.
Күш
ұғымының
физикалық мәнін
түсіну үшін А және В екі биллиард
шарларының соқтығысуын қарастырайық.
жылдамдықпен қозғалып келе жатқан А
шары қозғалмайтын
В шарына соқтығысады. Мұның салдарынан
А шары Баяулайды да,
В
шары
жылдамдықпен қозғалысқа келеді. В
шарының қозғалысына себепші болған А
шары. Осы кезде қозғалыстың бір формасы
екіншіге ауысады. Шынында да, үйкеліс
кезінде шарлардың механикалық қозғалысы
шарларды құрайтын бөлшектердің тәртіпсіз
жылулық қозғалысына айналады. Олай
болса
күш денелердің әсерлесуін сипаттайды.
Жоғарыда айтылғандардан күштің әсерінен дене тек қана үдеу алып қоймайды, сонымен бірге ол деформациаланады деген қорытынды жасауға болады.
Деформациалану дәрежесіне қарап күштің шамасын анықтайды. Осы қасиет серіппелі динамометрлер арқылы күшті өлшеуде қолданылады.
Масса дененің инерттілігінің өлшемі, ал инерттілігінің өлшемі, ал инерттілігі деп денелердің алғашқы күйін сақтау қасиетін айтады.
Массаны өлшеу үшін ол денені массаның бірлігі ретінде алынған эталондық денемен салыстыру керек. Массалардың бірлігіне ириди мен платинаның қоспасынан жасалған 1 килограмға тең эталонның массасы алынады. Масссалары әр түрлі екі жазық магниттелген денелер (1,2) алайық та (7-сурет), оларды арбашаларға орналастыралық.
1 2 1 2
S
N N S
S N N
S
7-сурет
Оларды
байлап тұрған жіпті кесіп жіберсек,
магнит күштерінің әсері тоқталғанда
арбашалар инерцияның салдарынан
жылдамдықпен қозғалады.
Тәжірибеден бақылау нәтижесінде осы жылдамдықтардың модульдерінің қатынасы сол денелердің массалаларының қатынастарына кері пропорционал:
,
(2.1)
яғни массасы көп дене аз жылдамдықпен қозғалады, керісінше массасы аз дене үлкен жылдамдықпен қозғалады.
Егер осы денелердің біреуінің массасы белгілі (этолондық масса) десек, онда (2-1) формуладан
m – тапқалы отырған масса, mэm =1 кг- этолонның массасы, vэm, v- этолондық және екінші дененің жылдамдығы. Бұдан
1.2.
денелердің жылдамдықтары қарама –
қарсы болғандықтан, (2.1) формуланы
деп жазамыз,
-
инертті
массалар
деп аталады.
Массаның жылдамдыққа көбейтіндісіне тең векторды дененің импульсі немесе қозғалыс мөлшері деп атайды:
(2.2)
Бұл ұғым кейін толық қарастырылады.
Сұрақтар
Күш дегеніміз не? Күштердің қандай түрлерін білесіздер
Массаның физикалық мағынасы қандай және оны қалай өлшейміз?
Дене импульсінің формуласын жазыңыздар