Масса. 2-ой закон Ньютона

Основная задача механики заключается в определении характеристик движения тел под действием приложенных к ним сил. Из опыта известно, что под действием силы свободное твердое тело изменяет свою скорость, приобретая ускорение , это ускорение пропорционально силе и совпадает с ней по направлению.

(*)

где — коэффициент пропорциональности; , постоянный для каждого конкретного тела, разный для разных тел. Это соотношение(*) отражает свойство инертности тел, согласно которому тела изменяют скорость не мгновенно, а постепенно, приобретая под действие конечное ускорение.

В качестве меры инертности в механике вводится положительная величина —масса тела. Чем больше инертность, а следовательно, его масса, тем меньше оно должно приобретаться под действием одной и той же силы. Поэтому приняв в (*) ; во всех системах??? получим:

— второй закон Ньютона;

Отсюда следует, что величина постоянная для данного тела (по Ньютону масса количество материи), не зависящая от состояния движения тела. Ни от его положения в пространстве, ни от действия других тел. Поэтому для сравнения масс двух тел достаточно сравнить ускорения , приобретенные ими под действием одинаковой силы;

;

Из опыта следует, что масса величина аддитивная, т.е. масса тела равна сумме масс всех составляющих его частей. Масса произвольной механической системы равна сумме масс материальных точек, на которые эту систему можно разбить.

Обычно массу тела определяют сравнением её с массой эталонных тел (гирь) путем взвешивания на рычажных весах. Этот метод основывается на том, что в одной и той же точке земного шара все тела падают с одним ускорением . Свободное падение обусловлено действием единственной силы—силы тяжести , так что согласно (*):

;

и отношение масс:

;

Инертность можно продемонстрировать: скатерть из-под накрытого стола, вертикальный шарик на нити тянуть за нитку.