Билет №8 Масса, сила. Виды сил. 2й закон ньютона.

Ма́сса (от греческого μάζα) — физическая величина тела, являющаяся мерой его инерционных и гравитационных свойств.

Под массой понимают два различных свойства вещества: инертная масса, которая характеризует меру инертности тел и фигурирует во втором законе Ньютона;

гравитационная масса, которая определяет, с какой силой тело взаимодействует с внешними гравитационными полями (пассивная гравитационная масса) и какое гравитационное поле создаёт само это тело (активная гравитационная масса).[1]

Как установлено экспериментально, эти две массы пропорциональны друг другу. Не было обнаружено никаких отклонений от этого закона, поэтому коэффициент пропорциональности обычно выбирают равным единице и говорят о равенстве инертной и гравитационной масс.

Масса в классической механике есть величина аддитивная (масса системы равна сумме масс составляющих её тел) и инвариантная относительно смены системы отсчета. Масса инвариантна и в релятивистской механике, хотя здесь под массой понимается масса покоя — длина 4-вектора импульса данного тела, лоренц-инвариантная величина. Введение так называемой релятивистской массы, зависящей от скорости тела, использовалось в ранних работах по теории относительности. В настоящее время термины «релятивистская масса» и «масса покоя» считаются устаревшими (см., например, дискуссию в «Успехах физических наук», вып.12, 2000: [2]). В релятивистском случае массы неаддитивны.

Сила — причина ускорения тел по отношению к инерциальной системе отсчета или их деформации. Сила — это

векторная физическая величина, являющаяся мерой ускорения, приобретаемого телами при взаимо­действии. Сила характеризуется: а) модулем; б) точ­кой приложения; в) направлением.

Виды сил: сила тяжести, сила упругости, реакции опоры, архимедова сила, сила ампера и тд.

Второй закон Ньютона. Ускорение, с которым движется тело, прямо про­порционально равнодействующей всех сил, дей­ствующих на тело, обратно пропорционально его массе и направлено так же, как и равнодействую­щая сила: а = F/m

Билет №9 Количество движения тела. Запись 2го закона ньютона через изменение импульса. Импульс силы.

Количество движения тела-

В механике закон сохранения импульса и за­коны Ньютона связаны между собой. Если на тело массой т в течение времени t действует сила и ско­рость его движения изменяется от v₀ до v, то уско­рение движения a тела равно a = (v - v₀)/t. На осно­вании второго закона Ньютона для силы F можно записать F = та = m(v - v₀)/t, отсюда следует Ft = mv - mv₀.

Ft — векторная физическая величина, харак­теризующая действие на тело силы за некоторый промежуток времени и равная произведению силы на время t ее действия, называется импульсом силы.

В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка с постоянной массой, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе – второй закон Ньютона.

Формулировка второго закона Ньютона с использованием понятия импульса:

инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней внешних сил

где — импульс (количество движения) точки, — её скорость, а — время.

При такой формулировке, как и ранее, полагают, что масса материальной точки неизменна во времени[