Масса тела

Понятие об инертности

ИНЕРЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Инертность (или инерция1) — свойство физических тел, прояв­ляющееся в сохранении движения, а также изменении его под действием сил.

Физическое тело, взаимодействуя с другими телами, может изме­нить свое движение. Если же никакого взаимодействия с другими те­лами нет, то нет приложенных к телу сил и движение его не изменяется (в инерциальной системе отсчета).

Сохранять «состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения» (1-й закон Ньютона)2— это значит сохранять неизменной по величине и направлению скорость (в частном случае равную нулю-состояние покоя).

Ускорение (как мера изменения скорости) возникает только при действии других тел, когда приложены силы. В природе невозможно движение вне воздействия других тел, поэтому способность сохранять движение проявляется как способность к его изменению (ускорению) под действием силы, причем постепенному и различному для раз­ных тел.

Например, снаряд, выпущенный метателем, продолжает «по инер­ции»1 полет—его движение сохраняется. Но в результате сопро­тивления воздуха и притяжения Земли движение изменяется — снаряд падает, а не улетает равномерно и прямолинейно в мировое пространство.

Инертность характеризует определенные черты поведения тел, по­казывает, как сохраняется движение, как оно изме­няется под действием сил — быстрее или мед­леннее.

Закон инерции, открытый еще Галилеем и сформулированный Нью­тоном, описывает свойство материальной точки и тел, движущихся поступательно. Он по своей сути применим и для тел, движущихся вращательно.

Биомеханические системы также подчиняются этому закону. Для изменения вращательного движения системы тел при некоторых усло­виях (без опоры) действия других внешних тел не требуется, однако закон инерции и здесь не нарушается (см. гл. VIII).

Масса — это мера инертности тела при поступательном движении. Она измеряется при движении материальной точки и поступа­тельном движении тела или системы тел отношением величины приложенной силы к величине вызываемого ею ускорения:

m=F/a

Измерение массы в этом случае основывается на 2-м законе Ньюто­на2. Масса здесь — коэффициент пропорциональности между силой и ускорением.

Если к одному и тому же телу приложены разные силы, то изменения его движения будут различными. Отношение же силы к вызы­ваемому ею ускорению в каждом случае постоянно — оно равно его массе:

Для решения ряда задач мало знать, какова величина массы тела, надо учитывать, как распределены в теле материальные частицы, об­ладающие массами. Это отчасти характеризуется положением цент­ра масс, или центра тяжести.

Дата добавления: 2014-01-15