II тарау. Материялық нүктенің динамикасы.

§1. Фундаментальдык өзара әсер. Күш, масса.

Материяның түрі өте көп және әртүрлі болса да, оларды

козғалыска келтіретін - өзара әсер.

Өзара әсердің табиғатга эзірге белгілі мынадай төрт түрі бар:

I. Күшті, 2. Әлсіз, 3. Электромагнитгік, 4. Гравитациялык-

Әрбір эсер белгілі бір кеңістіктік масштабта білінеді, байкалады.

1. Мысалы, күшті әсер әсерлесуші - микроскопиялык

бөлшектер 10~'ьм аракашыктыкқа жакындаган кезде білінеді.

2. Әлсіз әсер, күрделі микроскопиялык бөлшектер ыдыраган

кезде білінеді. Бұл эсердің де байкалу аракашықгығы өте аз.

3. Электромагниттік әсер, атом жэне молекулапар өлшем-

деріне сэйкес арақашыктықтан (10ио.м) бастап, бірнеше жүздеген

километр, одан да үлкен арақашықтықтар арасында байқалады.

4. Гравитациялык әсер, астрономиялық объектілер

эсерлескенде гана пайда болады. Микроскопиялык кашықтыкта бұл

эсерді ескермеуге болады.

Механикада денелердің механикалық қозғалысын қарасты-

ратыны белгілі. Денелердің қозғалысы пайда болуы үшін белгілі бір

себептер болуы қажет. Ол-деиелердін өзара әсері. Осы озара

эсерлесу салдарынан, ол денелердің козгалыска келуі немесе

формалары өзгеруі мүмкін. Бірінші жагдайда денелердің өзара эсері

динамикалық түрде, екінші жағдайда статикалык түрде беріледі

деп атайды.

Динамика бірдей сипаттағы қозғалыс жағдайы болган себеп-

терге (денелердің өзара эсерлерінен) байланысты дене қозгалысын

зерттейтін механиканын ен күрделі бөлімі.

Динамиканың негізгі түсініктері - күш, масса, инерциалдык

санак жүйесі болады да, негізгі заңдарына Ньютон зандары,

Галилейдін салыстырмалылык принципі жатады.

Динамиканың осы түсініктемелері мен негізгі заңдары Ньютон-

ның 1687 жылы жазылған «Табиғат философиясының математикалык

бастамасы» деген еңбегінде келтірілген. Осыдан, классикалық

механиканың даму кезеңі басталады.

Денелердің өзара эсерінің динамикалық түрде берілуі, сол

денелердің бір-бірімен жанасқан кезінде ғана болмайды, сонымен

қатар, ол денелер бір-бірінен белгілі қашыктықта тұрғанда да (эртүрлі

күш өрістері эсерінен) болады, ал статикапық әсері денелердің тек бір-

бірімен тиіскен кезінде ғана беріледі. Сонымен, күш басқа дененін

32

іарапынан, берілген денеге тигізетін эсердің багытын жэне сандык

сипатын көрсетеді.

Кез келген бір денеге эсер ететін күштер, сол дене тыныштыкта

гүр ма, немесе козгалыста ма, оган байланысты емес, жэне сол әсер

ететін күштердің түріне де, санына да байланыссыз. Осыны

күшгердін тәуелсіздік принципі деп атайды.

Осы жогарыда келтірілген күштің аныктамасын толык деп

ссептеуге болмайды, өйткені, күштің аныктамасы толық болуы үшін,

ол күштін әсері қандай физикалық шамаларға байланысты болатын-

лыгын көрсетуіміз керек. Осы түргыдан караганда, дененің массасы

деген ұгым енгізу керек. Шындыгында да, белгілі бір күшпен,

массалары эртүрлі бірнеше денеге эсер еткен уакытта, тэжірибелердің

корсетуіне қараганда, осы түсірілген эсерді эртүрлі денелердің эртүрлі

кабылдайтындыгы белгілі.

Денелердің ездеріне түсірілген механикалық эсерді қабылдагыш

кабілетін, сол дененің инерттік массасы деп атайды да т„ -деп

белгілейді.

Дененің салмагы бойынша аныкталған массасын, сол дененің

йуырлык немесе гравитациялык массасы дейді,

т,-Е. (1)

8

Тәжірибелердің көрсетуіне карағанда Ньютон механикасының

( і ;« с ) шегінде дененің инерттік массасы мен, гравитациялық

массасы тең болады да оны т -деп белгілейді, яғни

т„ = т, = т . (2)