Реферат ще раз про інерцію, інертності і інертною масі - банк рефератів, творів, доповідей,

Більш докладно про інерцію викладено в 11-му номері журналу «Квант» за 1985 рік. Ми дотримуємося цієї ж точки зору, тому що вона збігається з поглядами великих вчених Г. Галілея та І. Ньютона.

1. Властивість вільних тіл зберігати свою швидкість руху незмінною називається інертністю. Істинність цього твердження випливає з формулювання 1-го закону динаміки, даної самим И.Ньютоном: «Усяке тіло продовжує утримуватися в своєму стані спокою або рівномірного прямолінійного руху поки і оскільки воно не примушується прикладеними силами змінити цей стан.» Звідси ясно видно, що тіла мають вродженою властивістю зберігати швидкість свого руху або спокій при відсутності зовнішніх впливів. Це властивість тіл і називається інертністю (рис.1 і рис.2). Інертність є причиною інерції. Про природу інертності класична фізика відповіді не дає. Зауважимо, що всі наші міркування справедливі в ІСО.

2. «Інертність - це здатність тіл купувати певну швидкість при їх взаємодії». Антинаукове твердження, що суперечить поглядам И.Ньютона, тому що вчений говорить про здатність тіл зберігати (а не купувати) свою швидкість руху.

3. «Будь-яке тіло саме перешкоджає зміні своєї швидкості. Це властивість тел називається інертністю. »Як вказував І. Ньютон для зміни швидкості тіл необхідно не компенсоване дію на них оточуючих тел. Природно, що при цьому навколишні тіла відчувають протидію з боку даних тіл, тому що в силу інертності дані тіла прагнуть зберегти швидкість руху незмінною. Значить, причиною протидії є інертність. Тим більше, самі собі тіла не можуть протидіяти, тому що в світі не існує односторонньої дії, а завжди є взаємодія.

4. «Інертність - властивість тіл, що складається в тому, що для зміни швидкості тіл потрібен час» Дійсно, для зміни швидкості тіл потрібен час. Жодне тіло в світі не може миттєво змінити свою швидкість навіть під дією дуже великої сили. Переконатися в цьому можна на дослідах (рис.3).

Мал. 3а ріс.3б ріс.3в

На тонкій нитці підвісимо металевий циліндр, знизу прив'яжемо точно таку ж нитку (рис.3). Якщо різко смикнути за нижню нитку, то верхня нитка залишається цілою, а обривається нижня нитка (ріс.3б). При поступовому натягу нижньої нитки обривається верхня нитка (ріс.3в). Причиною цього є інертність циліндра, який не встигає за короткий час дії хоча і більшої сили достатньо змінити свою швидкість і зробити помітне переміщення, достатню для розриву верхньої нитки. Отже, необхідність часу для зміни швидкості є наслідком інертності тел. У безінертних тел швидкість змінювалася б миттєво навіть при дії мізерно малої сили.

1.Тела в різній мірі інертні. Переконаємося в цьому на одному з численних дослідів. Якщо на рухомі з однаковою швидкістю порожню (рис.4а) і завантажену візки (рис.4б) протягом однакових проміжків часу подіяти рівними силами, то зміни швидкостей будуть неоднаковими. Навантажена візок в меншій мірі змінила свою швидкість і її рух після припинення дії сили ближче до руху по інерції і тому вона є більш інертною, ніж порожня візок, у якій зміна швидкості більше і рух в меншій мірі походить на рух за інерцією. Для кількісної оцінки міри інертності тіл вводиться фізична величина, яка називається інертною масою m і В даному досвіді маса вантаженої візки більше, ніж маса порожньої візки.

Але, по-перше, таке твердження справедливе при однаковому впливі на обидва тіла, тобто при рівних силах. А це вимагає попереднього вивчення 3-го закону Ньютона.

По-друге, виявивши, що у всіх випадках взаємодії двох тіл відношення прискорень є величина постійна, необгрунтовано стверджують, що це відношення дорівнює зворотному відношенню інертних мас, тобто a1 / a2 = m2 / m1 (1). Сумнівний постулат. Крім того, можливі й інші математичні вирази для цього випадку. наприклад,

a1 / a2 = m22 / m12, a1 / a2 = (k2m2 + b2) / (k1m1 + b1) і т.д.

Яке ж істинно?

По-третє, з рівності (1) не слід, що інертні маси тел величини постійні. Адже можливо вони зі збільшенням прискорень теж зростають так, що їхнє ставлення залишається постійним.

По-четверте, такий шлях вимагає введення ще одного не зовсім очевидного постулату для сили, тобто F = m a.

По-п'яте, в рівність (1) приховано постулюється 3-ий закон Ньютона і закон збереження імпульсу. Чи не забагато протиріч і сумнівних постулатів? Вірний шлях вирішення даної проблеми обраний в підручниках під редакцією Г.Я.Мякішева. Вимірюючи прискорення, отримані тілом під дією різних сил (рис.4а), виявимо, що прискорення прямо пропорційно прикладеною силі, тобто a

F. Але тоді відношення модуля сили до модулю отриманого під дією цієї сили прискорення є постійною величиною. Це відношення показує, яку силу потрібно прикласти до даного тіла для повідомлення йому прискорення 1 м / с2. Якщо такий же досвід повторити з більш інертним тілом (рис.4б), то це ставлення буде мати більше значення, тому що для повідомлення більш інертному тілу такого ж прискорення 1 м / с2 потрібно і велика сила. Тому, за міру інертності тіл - інертну масу - приймається фізична величина, що дорівнює відношенню модуля прикладеної до тіла сили до модуля придбаного при цьому прискорення. тобто m = F / a. Такий спосіб введення інертної маси дозволяє виявити:

1.Масса тіла є величина постійна і не залежить від часу, положення тіла в просторі, швидкості його руху (при швидкостях значно менших швидкості світла у вакуумі) і роду відбуваються з тілом процесів (закон збереження маси).

2.Масса тіла дорівнює сумі мас складових це тіло частин (адитивність мас).

3. Маса однорідного тіла прямо пропорційна числу частинок в тілі.

4.Масса однорідного тіла прямо пропорційна його об'єму.

5.Інертная маса гравітаційного еталона маси теж дорівнює 1 і називається кілограмом.

В даний час це встановлено з точністю 10-12. І, нарешті, такий шлях дозволяє цілком обгрунтовано вивести 2-ий закон Ньютона.

Всього лише два цілком очевидних постулату: один для одиниці сили (за одиницю сили 1Н приймається сила, яка еталону гравітаційної маси повідомляє прискорення 1 м / с2), другий для інертної маси - і науково вирішено питання про вимірювання інертної маси і виведення 2-го закону Ньютона.