Маса. ІІ закон Ньютона

Усі наші спостереження підтверджують, що зміна швидкості тіла завжди викликається дією на нього інших тіл. При взаємодії обидва тіла змінюють швидкість. І ця зміна залежить не тільки від умов та інтенсивності взаємодії, а й від властивостей самих тіл. При однаковій дії різні тіла змінюють свою швидкість по-різному.

Властивість тіла, яка полягає в тому, що тіло не може миттєво змінити швидкість, бо для цього потрібен час, називається інертністю тіла. Чим менше змінюється швидкість тіла при взаємодії, тим тіло є більш інертним.

Величину, яка кількісно характеризує інертність тіла, називають масою тіла. Чим більша маса тіла, тим воно інертніше. Маса тіла позначається літерою m та вимірюється в кілограмах у Системі Інтернаціональній. Приблизно можна вважати, що 1 кілограм дорівнює масі 1 літру чистої води за кімнатної температури. За еталон маси взято спеціальний циліндр, виготовлений зі сплаву платини та іридію. Цей еталон зберігається в Міжнародному бюро мір і ваги у місті Севр (Франція).

Масу тіла можна визначити за зміною його швидкості при взаємодії з тілом відомої маси. Якщо взяти тіло відомої маси і привести його у взаємодію з тілом невідомої маси, то за відношенням їх прискорень можна знайти невідому масу. Відношення модулів прискорень двох тіл, що взаємодіють, дорівнює оберненому відношенню їхніх мас.

Простішим способом визначення маси тіла є зважування.

При розв’язанні основного завдання механіки необхідно знати прискорення, яке набирає одне тіло, а не обидва. У такому випадку говорять, що на тіло діє сила.

Сила — це фізична величина, яка кількісно характеризує дію одного тіла на інше, в результаті якої воно набуває прискорення. Сила є векторною величиною. Тобто, крім числового значення, сила має напрямок. Сила позначається літерою F та в Системі Інтернаціональній вимірюється в ньютонах. 1 ньютон — це сила, яка тілу масою 1 кг, що перебуває в стані спокою, надає за 1 секунду швидкість 1 метр за секунду при відсутності тертя. Виміряти силу можна за допомогою спеціального пристрою — динамометра.

В залежності від характеру взаємодії в механіці розрізняють три види сил:

• силу тяжіння,

• силу пружності,

• силу тертя.

Як правило, на тіло діє не одна, а декілька сил. У такому випадку розглядають рівнодійну сил. Рівнодійною сил називають таку силу, яка діє так само, як декілька сил, що одночасно діють на тіло. Користуючись результатами дослідів, можна зробити висновок: рівнодійна сил, спрямованих вздовж однієї прямої в один бік, спрямована в той же бік, а її значення дорівнює сумі значень цих сил. Рівнодійна двох сил, спрямованих вздовж однієї прямої в протилежні боки, спрямована в бік більшої сили та дорівнює різниці значень цих сил.

ІІ закон Ньютона: сила, яка діє на тіло, дорівнює добутку маси тіла на прискорення, надане цією силою.

Наслідки ІІ закону Ньютона:

1. Закон справедливий тільки в інерціальних системах відліку.

2. Сила — причина зміни швидкості. Напрям прискорення завжди співпадає з напрямом сили.

3. Закон справедливий для сили будь-якої природи.