Маса інерційна та маса гравітаційна - Конспект, раздел Философия, Фізичні основи
Маса – Це Фізична Характеристика Матеріальних Об’Єктів, Яка Є...
Маса – це фізична характеристика матеріальних об’єктів, яка є мірою і інерційних і гравітаційних властивостей. Виразником інерційних власти-востей тіла маса виступає в законах динаміки, як у рівняннях класич-ної, так і в рівняннях релятивістської механіки. Виразником гравітаційних властивостей самого тіла маса входить у закон тяжіння.
Фізичний закон всесвітнього тяжіння, сформульований Ньютоном (див. рівняння (8.1)), полягає в тому ,що сила гравітаційної взаємодії тіл пропорційна добутку їх інерційних, а не гравітаційних мас. Отже, інерційна маса тіла пропорційна його гравітаційній масі. Одиниці виміру цих мас можна вибрати таким чином, щоб вони були не лише пропорційними, але й кількісно однаковими між собою, що і приймається сучасною фізикою, і використовується загальне поняття маси. Еквівалентність гравітаційної та інерційних мас є основою загальної теорії відносності.
Закон еквівалентності інерційної та гравітаційної мас є узагальненням результатів великої кількості різних дослідів. Розглянемо деякі з них.
1. Відносно інерціальної системи відліку сила гравітаційної взаємодії згідно з другим законом Ньютона За природою ця сила Згідно з другим законом Ньютона в гравітаційному полі Землі звідки:
(8.27)
Дослідним шляхом Галілей виявив, що в одному і тому самому гравіта-ційному полі тіла при вільному падінні набирають однакового прискорення, тобто На підставі рівняння (8.27) маємо, що Досліди Галілея мали невелику точність.
2. Більш досконалими були досліди Ньютона, а потім німецького фізика Ф. Бесселя з математичним маятником. Якби інерційна і гравітаційна маси були різними, то в формулі для періоду гармонічних коливань матема-тичного маятника
(8.28)
прискорення варто було б замінити на прискорення (див. (8.28)). Тоді отримали б
(8.29)
Лише за умови, що формула (8.29) переходить в формулу (8.28). Ньютон і Бессель довели, що період коливань математичного маятника не залежить від природи матеріалу, з якого виготовлено маятник. Це підтверд-жує закон рівності між інерційною та гравітаційною масами. Відносна похибка в дослідах Бесселя досягла 1/60000.
3. Рекордними за точністю довгий час були досліди угорського фізика Л. Етвеша з використанням крутильних ваг та гравітаційних варіометрів. Він довів рівність гравітаційної та інерційної мас з відносною похибкою (див. [4]).
В подальшому американський фізик Р. Дікке, удосконаливши досліди Етвеша, досяг відносної похибки
4. Досліди з радіоактивними речовинами на підставі зв’язку між енергією та масою підтверджують закон еквівалентності гравітаційної та інерційної мас.
Механіки... Конспект лекцій з курсу загальної фізики...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Маса інерційна та маса гравітаційна
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
I. Попередні поняття. Загальні положення
Механікою називають розділ фізики, присвячений вивченню зако-номірностей механічного руху матеріальних тіл та взаємодії між ними. При цьому механіка не вникає у внутрішню будову тіл. Під механічним
Задання положення матеріальної точки в просторі
Для вивчення закономірностей руху матеріальної точки застосову-ють три способи задання положення цієї точки в просторі: векторний, координатний і природний (або натуральний). Рух матеріальної точки
Швидкість матеріальної точки
Нехай матеріальна точка m рухається по траєкторії АВ (рис. 2.2). Траєкторією точки називають послідовну сукупність положень її у просторі, тобто лінію, описувану точкою, що рухається.
Прискорення матеріальної точки
Якщо швидкість точки змінюється за величиною чи за напрямком, або за величиною і за напрямком, то для характеристики такого руху вводять поняття прискорення.
Розглянемо загальний випадок з
Приклади розв’язання задач
1. З одного і того самого місця почали рівноприскорено рухатися в одному напрямку дві точки, причому друга почала свій рух через 2 с після першої. Перша точка рухалася з початковою швидкістю
Класична механіка. Межі її застосування
Кінематика вивчає рух матеріальних тіл без врахування причин, які викликали цей рух. Динаміка вивчає рух матеріальних тіл, враховуючи ці причини, тобто вона вивчає зв’язок між взаємодією одного тіл
Інерціальні системи відліку
Внаслідок дії на тіло з боку інших тіл це тіло може змінювати стан свого механічного руху, а також форму та розміри. Для опису механічної дії одного тіла на інше вводять поняття сили. Силою, що діє
Маса та імпульс тіла. Другий закон Ньютона
Основним завданням динаміки є виявлення законів зміни механічного руху тіл під дією прикладених до них сил. З дослідів випливає, що під дією сили
Третій закон Ньютона
Досліди показують, що механічний вплив одного тіла на інше являє собою взаємодію: якщо тіло 1 діє на тіло 2, то й тіло 2 діє
Реактивний рух
Реактивний рух – це рух ракети під дією сили віддачі струменя газів, що витікає з сопла реактивного двигуна. Знайдемо швидкість раке-ти в залежності від зміни її маси. Нехай у момент часу
Приклад розв’язання задач
Тіло ковзає по похилій площині, що утворює з горизонтом кут . Пройшовши відстань
Енергія, робота і потужність
Основною умовою існування матерії є її рух, що проявляється у всіляких формах. Кожна форма руху має свою якісну й кількісну харак-теритику, міру. Так, мірою поступального руху тіла є його імпульс.
Зіткнення двох тіл
Прикладом використання законів збереження імпульсу та енергії замкненої системи тіл може бути розгляд зіткнення двох тіл. Для спрощен-ня викладу розглянемо центральний удар двох тіл. Удар називають
Приклад розв’язання задач
Дві ідеально пружні кульки масами m1 та m2 рухаються уздовж однієї й тієї самої прямої зі швидкостями
Приклад розв’язання задач
На 60° півн. ш. паровоз масою 100 т їде з півдня на північ зі швидкістю 72 км/год по залізничній колії, прокладеній по меридіані. Знайти величину і напрямок тієї сили, з якою паровоз діє на рейки в
VII. Динаміка обертального руху
При дослідженні обертального руху системи, що складається зі східчастого шківа, хрестовини та вантажів m, котрі пересуваються, (рис.7.1), легко переконатися, що кутове
Закон збереження моменту імпульсу
Розглянемо рівняння (7.17) для системи матеріальних точок, що взає-модіють між собою. У загальному випадку для кожної
Вільні осі. Головні осі інерції. Моменти інерції різних тіл
При обертанні тіла навколо довільно обраної осі в загальному випад-ку вісь обертання або повертається, або переміщується відносно умовно не-рухомої системи відліку. Для того, щоб така вісь обертанн
Закон всесвітнього тяжіння. Вільне падіння тіл
У результаті узагальнення численних спостережень, експерименталь-них і теоретичних досліджень (як своїх власних, так й інших дослідників) І.Ньютон в 1687 р. сформулював закон всесвітнього тяжіння:
Поле тяжіння
Закон всесвітнього тяжіння дає кількісну оцінку взаємодії, але не розкриває механізму тяжіння. Практика показує, що сила тяжіння не залежить від щільності навколишнього середовища. Таку взаємодію м
Космічні швидкості
Космічні швидкості – це характерні швидкості руху тіла в гравітацій-ному полі.
Перша з них – це швидкість, яку потрібно надати тілу, щоб воно стало супутником Землі. Числов
Новости и инфо для студентов