Существуют системы отсчета, в каждой из которых свободные тела движутся равномерно и прямолинейно. Такие системы отсчета называются инерциальными.
Иная формулировка:
Тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения, если влияние внешних сил на него взаимно компенсировано.
Таким образом, состояние покоя ( в рассматриваемой системе координат) является частным случаем покоя. Поскольку любую инерциальную систему можно связать с некоторой совокупностью покоящихся друг относительно друга свободных тел, все инерциальные системы равноправны.
Перечислим возможные варианты инерциальных систем. Если установлено, что какая-то система координат инерциальна, то инерциальными будут системы со следующими отличиями от исходной:
а) начало координат сдвинуто на любое расстояние в любом направлении;
б) начало отсчета времени сдвинуто на любой промежуток;
в) тройка координатных осей повернута на любой угол относительно любой оси (координатной или произвольной);
г) начало отсчета движется равномерно и прямолинейно с любой скоростью (меньшей скорости света «с» в вакууме) в любом направлении.
Необходимо учитывать, что, например, вращение планеты Земля вокруг Солнца характеризуется ускорением 6×10-3 м/с2, а вращение Земли вокруг своей оси – ускорением в 3×10-2 м/с2 - и поэтому система координат, связанная с поверхностью Земли или ее центром (геоцентрическая), строго говоря, не может быть признана инерциальной. Она неприменима для расчета траекторий космических кораблей типа «Венера», «Пионер», «Вояджер» и т.п. Здесь более применима гелиоцентрическая система координат с началом в центре Солнца и с осями, направленными на «неподвижные» звезды. Вращение Земли приходится учитывать при расчете движения спутников, самолетов, морских судов, даже при анализе состояния берегов рек, текущих вдоль меридианов.
Из первого закона Ньютона следует важное заключение, что, поскольку изменение состояния покоя или равномерного движения связано с наличием в системе ускорения, последнее, в свою очередь, возникает как результат воздействия других тел. Это утверждение создает предпосылки для формулирования второго закона Ньютона.
Импульс, масса
Воздействие одного физического тела на другое характеризуется физической величиной, называемой силой. Сила, действующая на тело, сообщает ему ускорение. Величина полученного ускорения пропорциональна приложенной силе. Но разные тела под влиянием одинаковых сил приобретают разные ускорения. Данный опытный факт есть проявление уже упоминавшегося свойства инерции тела. Это свойство количественно характеризуется инертной массой тела — коэффициентом пропорциональности между приложенной к телу силой и полученным им ускорением.
Масса рассматривается как количественная мера инерционных свойств тел, их способности «сопротивляться» внешнему силовому воздействию.
Импульс тела Р определяется произведением массы тела на его скорость:
Импульс – величина векторная и совпадает по направлению с вектором скорости. Скорость тела зависит от выбора системы отсчета, относительно которой рассматривается движение тела, поэтому, определяя импульс, необходимо указывать систему отсчета.
Дата добавления: 2017-10-04; просмотров: 1063;