14. Инертность объекта. Инертная масса. Законы Ньютона

Инертность (инерция) в механике, свойство тела сохранять состояние равномерного прямолинейного движения или покоя, когда действующие на него силы отсутствуют или взаимно уравновешены. Количественно инертность тел определяют физической величиной – массой (m).

Законы Ньютона

I закон Ньютона. Существуют такие системы отсчета, которые называются инерциальными, относительно которых тела сохраняют свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела или действие других сил скомпенсированно.

II закон Ньютона. Ускорение тела прямопропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе:

III закон Ньютона. Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

15. Гравитационная масса. Черные дыры. Принцип эквивалентности.

Гравитационная масса - (тяжёлая масса), физ. величина, характеризующая свойства тела как источника тяготения; равна инертной массе.

Гравитационные и инертная масса равны друг другу, поэтому в том случае, когда речь идёт не о «новой физике», просто говорят о массе, не уточняя, какую из них имеют в виду.

Чёрная дыра — космические объекты, имеющие огромную массу, больше, чем 3,5 раза массы солнца, и поэтому на некотором расстоянии от центра силы притяжения не выпускают даже фотоны (свет). Кроме того, чёрными дырами часто называют объекты, не строго соответствующие данному выше определению, а лишь приближающиеся по своим свойствам к такой чёрной дыре — например, это могут быть коллапсирующие звёзды на поздних стадиях коллапса.

Принцип эквивалентности сил гравитации и инерции — эвристический принцип, использованный Альбертом Эйнштейном при выводе общей теории относительности. Один из вариантов его изложения: «Силы гравитационного взаимодействия пропорциональны гравитационной массе тела, силы инерции же пропорциональны инертной массе тела. Если инертная и гравитационная массы равны, то невозможно отличить, какая сила действует на данное тело — гравитационная или сила инерции».

16. Импульс тела. Системы тел. Закон сохранения импульса.

Импульс — величина относительная. Его значение зависит от выбора системы отсчета. Это и понятно, поскольку относительнойвеличиной является скорость. [p]= 1 кг•м/с.

Импульсом тела называют векторную физическую величину, ревную произведению массы тела и его скорости P=mv.

Закон сохранения импульса - закон механики, в соответствии с которым:

Векторная сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.

Примером проявления закона сохранения импульса является реактивное движение. Оно наблюдается в природе (движение осьминога) и очень широко применяется в технике (водометный катер, огнестрельное оружие, движение ракет и маневрирование космических кораблей).

17. Момент импульса вращающегося тела. Системы тел. Закон сохранения момента импульса.

Момент импульса вращающихся тел: Вращающееся вокруг своей оси тело при отсутствии тормозящих вращение сил так и будет продолжать вращаться.

Закон сохранения момента импульса: момент импульса замкнутой системы тел относительно любой неподвижной точки не изменяется с течением времени.

Самый расхожий пример закона сохранения момента импульса — фигуристка, выполняющая фигуру вращения с ускорением. Спортсменка входит во вращение достаточно медленно, широко раскинув руки и ноги, а затем, по мере того, как она собирает массу своего тела всё ближе к оси вращения, прижимая конечности всё ближе к туловищу, скорость вращения многократно возрастает вследствие уменьшения момента инерции при сохранении момента вращения. Чем меньше момент инерции I, тем выше угловая скорость ω. Не любая приложенная извне сила сказывается на моменте вращения.