Масса. Күш. Материалық нүкте үшін Ньютонның екінші заңы. Күштерді қосу және жіктеу
Инерциалық санақ жүйесінде дененің үдеуі басқа денелердің әсеріне негізделген. Осындай әсердің өлшемі ретінде арнайы физикалық шама —күш(F) қолданылады.
Денеге басқа денелер тарапынан әсер ететін Күш деп, дене массасы мен оның инерциалық санақ жүйесімен салыстырғандағы алатын үдеуінің көбейтіндісін атайды:
. (2.3)
ХЖ күштің өлшем бірілігі ньютон (Н) деп аталады: Н = м/с2.
1 Н — бұл массасы 1 кг денеге 1 м/с2 үдеу беретін күш.
Инерциалық санақ жүйесіндегі дененің үдеуі оған әсер етуші күшке тура пропорционал, ал өзінің массасына кері пропорционал. Үдеудің бағыты әсер етуші күштің бағытымен сәйкес келеді.
Күш — векторлық шама. Осыған орай, егер денеге (материалық нүктеге) бірнеше басқа денелер әсер етсе, онда әсер етудің қорытқы күші (ол денеге үдеу береді) жеке күштердің векторлық қосындысына тең:
Бұл қосындыны тең әсер етуші күш деп атайды.
Динамиканың есептерін шешу кезінде кері әрекетті орындау жиі талап етіледі: денеге әсер етуші күшті координаталар остерінің бойымен бағытталған екі құраушы күштің қосындысы ретінде қарастырады.
Массаныңдене инерттілігінің өлшеміанықтамасынан, екі дененің өзара әсерлесуі кезіндегі алатын үдеулері олардың массаларына кері пропорционал болатындығы шығады:
Ньютонның екінші заңына сәйкес, дененің массасы мен алатын үдеуінің көбейтіндісі оған әсер ететін күшке тең:m1·a1= F1;m2·a2= F2. Сондықтан өзара әсерлесуші денелер бір бірінешамалары жағынан теңкүшпен әсер етеді:F1= F2. Мұнымен қатар тәжірибеде олардың үдеулерінің қарама-қарсы бағытта болатындығы дәлелденген. Сондықтан ,күштер деқарама-қарсы жаққа бағытталады. Сонымен бізНьютонның үшінші заңыналдық.
Өзара әсерлесуші денелер бір-біріне шамалары жағынан тең, және бағыты жағынан қарама-қарсы күштермен әсер етеді: .
Кез келген денені материалық нүктелер жиынтығы ретінде қарастыруға болады. Мұндай нүктелерге, мысалға, денелерді құраушы бөлшектерді – оның молекулаларын жатқызуға болады.
Денені құраушы барлық бөлшектер массаларының қосындысы дене массасы деп аталады.
Материалық нүктеден мөлшері үлкен және жеке бөлшектерден тұратын денелерге көшу күштердіішкіжәнесыртқыкүштер деп бөлуді талап етеді.
Сыртқы күштер деп, дене бөлшектеріне қоршаған орта тарапынан әсер ететін күштерді атайды. Ішкі күштер деп, дене бөлшектерінің өзара әсерлесу күшін атайды.
Ньютонның үшінші заңына сәйкес,барлықішкі күштердіңқосындысы нөлге тең.
Инерциалық санақ жүйесінде дененің массалар центрінің үдеуі барлық сыртқы күштердің тең әсерлі күшіне тура пропорционал, дене массасына кері пропорционал.