Физика на ладони. Об устройстве Вселенной – просто и понятно. Венсан Бокео

Читать онлайн.
Название Физика на ладони. Об устройстве Вселенной – просто и понятно
Автор произведения Венсан Бокео
Жанр Физика
Серия
Издательство Физика
Год выпуска 2016
isbn 978-5-389-14907-6



Скачать книгу

несмотря на то что он не взаимодействует с планетой.

      Если говорить в гораздо более широком смысле, мы наблюдаем, что малейшее материальное окружение искажает траекторию любого объекта. Это влияние может быть самым разным, например, стена жестко изменит нашу равномерную прямолинейную траекторию, если мы в нее врежемся. Если мы захотим пролететь по прямой линии с крыши одного дома на крышу другого, Земля может помешать нам проделать путь по прямолинейной траектории, заставив нас упасть. Или если мы едем на велосипеде, а ветер встречный, воздух может сильно тормозить наше движение, заставляя нас терять равномерную скорость, и т. д.

      Таким образом, во всех случаях наша прямолинейная равномерная траектория искажается под действием окружающей среды:

      • она или перестает быть равномерной, то есть на нас действует тангенциальное ускорение;

      • или же она перестает быть прямолинейной, то есть мы испытываем влияние нормального ускорения.

      В обоих случаях возникает ускорение, которого не существовало бы, если бы мы были изолированным объектом.

      Запомним: в инерциальной системе отсчета присутствие материальной окружающей среды приводит к ускорению рассматриваемого объекта.

      Два важнейших параметра: сила и инерция

      Чем больше ускорение, тем больше мы уклоняемся от первоначальной равномерной и прямолинейной траектории, то есть воздействие на нас окружающей среды будет «сильнее». Следовательно, сила, с которой на нас воздействует окружающая среда, измеряется относительно нашего ускорения.

      Таким образом, действующую на нас силу мы можем считать равной нашему ускорению. Однако интуитивно понятно, что это не так, и это можно продемонстрировать на простом примере.

      Предположим, что вас попросили толкнуть детскую коляску так, чтобы она переехала улицу: вы сможете это сделать без особых усилий. Чуть погодя вас просят помочь подтолкнуть заглохшую машину: вам будет очень трудно сдвинуть ее – то есть придать ей ускорение – в одиночку. Таким образом, мы видим, что одна и та же сила, направленная на два разных объекта, приводит к двум различным ускорениям.

      Каждый объект, испытывающий ускорение, обладает присущим ему свойством, а именно инертностью, которая является способностью объекта сопротивляться всякому ускорению в заданном пространстве.

      Напрашивается вывод: чем более крупным и тяжелым выглядит объект (например, машина), тем сложнее, кажется, придать ему ускорение, а следовательно, тем больше его инертность. Вот почему инертность еще называют инертной массой («инертная» от слова «инерция») и выражают ее в килограммах.

      Подведем итог: в инерциальной системе отсчета ускорение объекта тем больше, чем меньше его инертная масса и чем больше сила воздействия окружающей среды. Таким образом, ускорение является следующим соотношением силы (связанной с окружающей средой) и инертной массы (присущей объекту): a; = F;/m (где a; – это ускорение, F; – сила, а m – инертная масса).

      Записывают также и по-другому: (F; = ma;)