Поняття маси в класичній механіці. Властивість маси.
З дослідів і спостережень випливає, що дія на дане тіло з боку інших тіл викликає зміну його швидкості, тобто надає тілу прискорення. Причому, однакові дії надають різним тілам різні прискорення. Всяке тіло протидіє спробам змінити його попередній механічний стан.
Властивість тіл чинити опір зовнішній дії, зберігаючи свій попередній механічний стан, називають інертністю. В загальному випадку інертність – це властивість матеріальних об’єктів, що виражає збережуваність і незнищуваність початкового стану матеріальних об’єктів.
Інертність властива всім матеріальним об’єктам: тілам, полям, частинкам. Для кількісної оцінки інертних властивостей матеріальних тіл служить фізична величина, що називається масою.
Маса – фізична скалярна величина, що є кількісною мірою інертності тіла (точки), що характеризує інертні властивості матеріальних об’єктів. Цю масу називають інертною масою. Маса, яка характеризує гравітаційні властивості матеріальних тіл, називається гравітаційною масою (властивість тіл взаємно притягуватись одне од одного).
Таким чином, маса в класичній механіці – фізична величина, що є універсальною кількісною мірою інертних та гравітаційних властивостей матеріальних об’єктів.
Властивості маси в класичній механіці:
постійність маси: m = const.
адитивність маси:
3) рівність інертної та гравітаційної маси
з
точністю:
Поняття сили. Сили в природі. Фундаментальні взаємодії.
Згідно І закону Ньютона, тіло змінює свій стан спокою або рівномірного прямолінійного руху, тобто набуває прискорення в тому випадку, коли на нього почнуть діяти інші тіла. Прискорення – результат дії одного тіла на інше. Але взаємодія тіл може проявлятись не тільки в наданні тілам прискорення, але і в зміні їх форми та об’єму, тобто в деформації взаємодіючих тіл.
Для кількісної оцінки механічної взаємодії тіл і вводиться фізична векторна величина - сила.
Сила – фізична векторна величина, яка є кількісною мірою інтенсивності механічної взаємодії матеріальних тіл, в результаті якої тіла одержують прискорення або деформуються.
Таким чином, із визначення поняття сили випливає 2 прояви дії сили:
а) динамічний прояв – можемо судити по прискоренню, яке отримують взаємодіючі тіла;
б) статичний прояв – по деформації взаємодіючих тіл.
В класичній механіці:
сила є ковзаючий вектор – вектор, точку прикладання якого можна переміщувати по лінії його дії;
існування сили завжди пов’язано з наявністю у крайньому випадку (2) матеріальних об’єктів, тобто сила в класичному розумінні має безпосереднє матеріальне джерело. Тому, визначаючи силу, необхідно вказати на тіла, з боку якого і на яке діє сила.
Всі сили в механіці поділяються на (2) основні класи:
сили, що виникають при безпосередньому дотиканні тіл (контактна взаємодія);
сили, що діють на деякій віддалі від взаємодіючих тіл, тобто через деякий матеріальний посередник, що називається силовим полем: взаємодія в цьому випадку називається польовою.
За своєю фізичною природою в механіці розрізняють 3 типи сил:
а) сила тяжіння – прояв гравітаційної взаємодії в умовах Землі, відноситься до другого класу сил, що пов’язані з існуванням гравітаційного поля;
б) сила тертя – сили, що виникають при переміщенні одних тіл по поверхні інших;
в) сила пружності (пружні сили) – сили, що виникають в результаті пружної деформації.
Останні дві сили відносяться до контактних взаємодій. Але між силами, що виникають при дії силових полів, принципових відмінностей немає. По суті, вони зумовлені існуванням силових полів. Сили, що виникають при безпосередньому дотиканні тіл, зумовлені силовими полями молекул та атомів, з яких складаються матеріальні тіла.