Još su stari Grci primijetili da ako trljate drevnu okamenjenu drvenu smolu (jantar) na komad vunene tkanine, tada će privući mnoge predmete: pahulje, slamke, dlake od krzna itd. U 17. stoljeću ovaj je postupak detaljnije proučen i moderan djeca i dalje vole eksperimente s elektrificiranim tijelima.

• Povijest proučavanja pojava elektrifikacije
• Različite vrste naplate ("+" i "-")
• Gdje se koristi fenomen elektrifikacije?

Povijest proučavanja pojava elektrifikacije

Na početku 17. stoljeća, takvi se fenomeni interakcije tijela nazivali električnim, jer je u starogrčkom jantarju zvučalo kao "elektron". Postojalo je razumijevanje da nakon trljanja tijela koja počinju privlačiti druge predmete dobivaju električni naboj ili postaju elektrificirana. Kada trljate štapić ebonita na krpu, ne samo ebonit, već i tkanina privući će komade papira. Postalo je jasno da su oba predmeta u paru međusobno elektrificirana.

Različiti parovi predmeta mogu pokazati interakciju naelektriziranih tijela: svilena tkanina i stakleni štapić, papir i ploča od pleksiglasa, krzno ili tkanina i ebonitni štap (vulkanizirana guma sa sumporom).

Tada je utvrđeno da električni naboj može teći iz jednog objekta u drugi. Čim se dodirnu, dio naboja nalazit će se na neispunjenom predmetu, koji će također početi privlačiti vlakna ili komade papira u sebe.

Ako staklenu palicu trljate po papirnom listu i odmah je dovedete do malih komada papira, onda će se potonji početi privlačiti na čašu. Povest će se i tanka struja vode.

Različite vrste naplate ("+" i "-")

Apsolutno sva elektrificirana tijela posjeduju svojstvo privlačenja predmeta k sebi. Štoviše, njihovom privlačnošću nemoguće je utvrditi koji je naboj stekao, na primjer, ebonit, koji se nosio na krznu, a koja staklena štap, nošena svilom, jer oba elektrificirana predmeta kao rezultat privlače komade papira jednako sebi. Znači li to da predmeti od različitih materijala akumuliraju iste naboje?

Da biste proveli laboratorijsko promatranje interakcije naelektriziranih tijela, trebate uzeti par ebonitnih štapića i elektrificirati ih krznom. Zatim jedan štap objesite na središte gravitacije i približite drugi štap. Možda ćete primijetiti da će se sada štapovi odbijati. Točno isti rezultat dobit će se ako umjesto ebonita uzmete staklene štapiće, a umjesto svilenog krzna. Ali ako elektrificiranom staklenom štapiću dovedete na naelektrizirani štapić ebonita, oni će početi privlačiti jedni druge. Odnosno, očito je da će se elektrificirani objekti međusobno privlačiti ili odbijati. Kako objasniti interakciju elektrificiranih tijela u ovom slučaju?

Očito je da tijekom erifita štap ima naboj različit od staklenog, što potvrđuju eksperimenti.

Svojedobno je dogovoreno da se električni naboj istrebenog svilenog staklenog štapa naziva pozitivnim, a naboj obložio krzno ebanovine štapom negativnim. Dio tijela se elektrificira pozitivno, poput staklene šipke, a drugi dio tijela se elektrificira negativno, poput ebonita. pozitivan   naboj je označen znakom " + „I negativan   - znak " — ».

Ako se na elektrificirani ebonitni štap dovedu razni elektrificirani predmeti (plastika, guma itd.), Neki će odbiti ebonit, a drugi će privući. Ako se ebonit i drugi objekt odbijaju, tada ovaj posljednji ima isti negativni naboj, a ako se opazi privlačnost objekta i ebonita, tada objekt ima pozitivan naboj. Odnosno, očito je sljedeće:

• ako tijela imaju isti naboj, tada se odbijaju;
• ako tijela imaju različite naboje, onda ih privlače.

Video o interakciji naelektriziranih tijela:

Tijela se mogu elektrificirati ne samo trenjem. Objekt može primiti naknadu ako dodirne drugi nabijeni objekt. Možete napraviti rukav od metalne folije i objesiti ga na svilenu nit. Ako dovedete elektrificirani ebonit u rukav, tada će ga rukavac u početku privući, ali odmah se odgurnuti od štapića. Odnosno, kada dodirnete tvrdu gumu, čahura je od nje primila dio negativnog naboja. To se može dodatno provjeriti ako sada na staklo s negativnim nabojem dovedete staklenu šipku nošenu na svili, rukav će se odmah privući na čašu suprotnim nabojem.

Takvi eksperimenti jasno pokazuju da je objekt naelektriziran, odnosno da ima višak električnog naboja. Ovaj se fenomen temelji na radu najjednostavnijeg uređaja - elektroskopa, koji omogućuje promatranje prisutnosti naboja. Pomoću elektroskopa ne može se samo utvrditi prisutnost električnog naboja, već i približno utvrditi njegova vrijednost.

Na donjoj slici prikazan je najjednostavniji školski elektroskop (uređaj za otkrivanje i mjerenje električnog naboja), u kojem je metalna šipka s laticama montirana na plastičnoj osi, a sve je to u metalnom kućištu, koje s obje strane ima ostakljenje. Ako napunjeni ebonitni štap unesete u nepunjeni elektroskop, latice će se raspršiti. Ako dovedete drugo tijelo s nabojem istog znaka, tada će se latice elektroskopa raspršiti još više. Ali ako njemu dovedete predmet s suprotnim nabojem, tada će kut između lišća postati manji.

Tako, pomoću elektroskopa možete shvatiti koju vrstu naboja nosi određeno tijelo. Po stupnju odstupanja latica elektroskopa može se procijeniti je li naboj postao veći ili manji, jer što je veći naboj prebačen na uređaj, to se više razlikuju njegove latice. Odnosno, elektroskop je više naelektriziran.

Gdje se koristi fenomen elektrifikacije?

U radu se koristi princip međusobne elektrifikacije tijela tijekom dodira:

kopirni strojevi - fotokopirni uređaji;
  električni filtri koji hvataju prašinu i dim iz zraka;
  prilikom slikanja predmeta raspršivanjem, male čestice boje također se naelektriziraju, zbog čega se pričvršćuju na površinu kako bi se slikala čvršće i ravnomjernije.

Jeste li izveli eksperimente s elektrificiranim tijelima? Podijelite svoje mišljenje o interakciji elektrificiranih tijela u komentarima.

Prema klasičnoj fizici, u nama poznatom svijetu postoji stalna interakcija tijela, čestica jedno s drugim. Čak i ako promatramo predmete u mirovanju, to ne znači da se ništa ne događa. Zahvaljujući silama držanja između molekula, atoma i elementarnih čestica možete vidjeti objekt u obliku pristupačne i razumljive materije fizičkog svijeta.

Interakcija tijela u prirodi i životu

Kao što znamo iz vlastitog iskustva, kada padnete na nešto, posvađate se, naiđete na nešto, ispada da je neugodno i bolno. Gurneš auto ili se rastuži prolaznik sruši u tebe. Na ovaj ili onaj način, komunicirate s vanjskim svijetom. U fizici je ovaj fenomen definiran kao "interakcija tijela". Razmotrimo detaljno na koje ih vrste moderna klasična znanost dijeli.

Vrste interakcije tijela

U prirodi postoje četiri vrste interakcije između tijela. Prva, svima poznata, je gravitaciona interakcija tijela. Masa tijela je odlučujuća u tome koliko je jaka gravitacija. Mora biti dovoljno velik da ga možemo primijetiti. Inače je promatranje i registracija ove vrste interakcije prilično teška. Kozmos je mjesto gdje je sile gravitacije sasvim moguće promatrati na primjeru kozmičkih tijela s ogromnom masom.

Odnos gravitacije i tjelesne težine

Izravno, energija interakcije tijela izravno je proporcionalna masi i obrnuto je proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih. To je prema definiciji moderne znanosti.

  Privlačenje vas i svih objekata na našem planetu nastaje zbog činjenice da postoji sila interakcije dvaju tijela s masom. Stoga se bačen predmet privuče natrag na površinu Zemlje. Planeta je dovoljno masivna, pa je sila djelovanja opipljiva. Gravitacija uzrokuje interakciju tijela. Masa tijela omogućuje njegovu manifestaciju i registraciju.

Priroda gravitacije nije jasna

Priroda ovog fenomena danas izaziva mnogo kontroverzi i pretpostavki, osim stvarnog promatranja i prividnog odnosa mase i privlačnosti, sila koja uzrokuje gravitaciju nije identificirana. Iako danas postoji niz eksperimenata povezanih s otkrivanjem gravitacijskih valova u svemiru. Točniju pretpostavku dao je Albert Einstein.

Izrazio je hipotezu da je gravitaciona sila proizvod zakrivljenosti tkiva prostor-vrijeme od strane tijela koja se u njoj nalaze.

  Nakon toga, kada prostor zamijeni materija, on nastoji vratiti svoj volumen. Einstein je sugerirao da postoji obrnuti omjer između snage i gustoće materije.

Primjer jasnog prikazivanja ove ovisnosti su crne rupe, koje imaju nezamislivu gustoću materije i gravitacije, koje mogu privući ne samo kozmička tijela, već i svjetlost.

Zbog utjecaja prirode gravitacije, sila interakcije između tijela osigurava postojanje planeta, zvijezda i drugih svemirskih objekata. Pored toga, rotacija nekih predmeta oko drugih prisutna je iz istog razloga.

Elektromagnetske sile i napredak

Elektromagnetska interakcija tijela pomalo podsjeća na gravitacijsko, ali mnogo jače. Interakcija pozitivno i negativno nabijenih čestica je razlog njegovog postojanja. Zapravo, to uzrokuje pojavu elektromagnetskog polja.

  Generira ih tijelo (ili) ili se apsorbira ili uzrokuje interakciju nabijenih tijela. Taj proces ima vrlo važnu ulogu u biološkoj aktivnosti žive stanice i preraspodjeli tvari u njoj.

Pored toga, uobičajen je primjer elektromagnetske manifestacije sila uobičajen električna strujamagnetsko polje planeta. Čovječanstvo intenzivno koristi ovu silu za prijenos podataka. To su mobilna komunikacija, televizija, GPRS i još mnogo toga.

U mehanici se to očituje u obliku elastičnosti, trenja. Sjajan eksperiment koji pokazuje prisutnost ove sile poznat je svima iz školskog tečaja fizike. Ovo je trljanje policama od svilene ebanovine. Čestice s negativnim nabojem koji nastaju na površini pružaju privlačnost svjetlosnih predmeta. Svakodnevni primjer su češalj i kosa. Nakon nekoliko pokreta plastike kroz kosu, među njima se stvara privlačnost.

Vrijedno je spomenuti kompas i magnetsko polje Zemlje. Strelica je magnetizirana i završava pozitivno i negativno nabijenim česticama, kao rezultat reagira na magnetsko polje planeta. Rotira se svojim "pozitivnim" krajem u smjeru negativnih čestica i obrnuto.

Male veličine, ali ogromne snage

Što se tiče jake interakcije, njegova specifičnost donekle nalikuje elektromagnetskom obliku sila. Razlog tome je prisutnost pozitivnih i negativno nabijenih elemenata. Kao i elektromagnetska sila, prisutnost suprotnih naboja dovodi do interakcije tijela. Masa tijela i udaljenost između njih vrlo su mali. Ovo je područje subatomskog svijeta gdje se takvi objekti nazivaju česticama.

Te sile djeluju u području atomskog jezgra i osiguravaju vezu između protona, elektrona, bariona i ostalih elementarnih čestica. U odnosu na njihovu veličinu, u usporedbi s velikim objektima, interakcija nabijenih tijela puno je jača nego s elektromagnetskom vrstom sile.

Slabe sile i radioaktivnost

Slaba vrsta interakcije izravno je povezana s propadanjem nestabilnih čestica te je praćena ispuštanjem različitih vrsta zračenja u obliku alfa, beta i gama čestica. U pravilu se tvari i tvari sličnih karakteristika nazivaju radioaktivnim.

Ova vrsta sile naziva se slabom zbog činjenice da je slabija od elektromagnetske i jake vrste interakcije. Međutim, snažnija je od gravitacijske interakcije. Udaljenosti u ovom procesu između čestica vrlo su mala, reda od 2 · 10–18 metara.

Činjenica otkrivanja snage i njezina definiranja kao temeljne pojavila se tek nedavno.

  Otkrivanjem Henrija Becquerela 1896. godine fenomena radioaktivnosti tvari, posebno uranovih soli, postavljeni su temelji za proučavanje ove vrste interakcije sila.

Četiri sile stvorile su svemir

Čitav svemir postoji zahvaljujući četiri temeljne sile koje je otkrila suvremena znanost. Rastavili su svemir, galaksije, planete, zvijezde i razne procese u obliku u kojem to promatramo. U ovoj se fazi definicija temeljnih sila u prirodi smatra potpunom, ali možda ćemo s vremenom naučiti o prisutnosti novih sila, a znanje o prirodi svemira bit će nam korak bliže.

Inercija.

Promatranja i eksperimenti predstavada se brzina tijela sama ne može promijeniti.

Nogometna lopta leži na terenu. Udaranje nogometaša pokreće ga. Ali sama lopta neće promijeniti svoju brzinu i neće se početi kretati dok druga tijela ne djeluju na nju. Metak ubačen u cijev pištolja neće letjeti sve dok ga prašni plinovi ne istisnu.

Dakle, i lopta i metak nemaju svoju brzinu dok druga tijela na njih ne djeluju.

Nogometna lopta koja se kotrlja po tlu zaustavlja se zbog trenja o tlu.

Tijelo smanjuje svoju brzinu i zaustavlja se ne samo od sebe, već pod utjecajem drugih tijela. Pod utjecajem drugog tijela dolazi i do promjene smjera brzine.

Teniska lopta mijenja smjer nakon što pogodi reket. Pak nakon što je udario hokejaški štap također mijenja smjer. Smjer kretanja molekule plina mijenja se kada se udari s drugom molekulom ili sa zidovima posude.

To znači da se promjena brzine tijela (veličine i smjera) događa kao posljedica djelovanja drugog tijela na njega.

Napravimo iskustvo. Ploču smo koso postavili na stol. Sipajte hrpu pijeska na stol, na maloj udaljenosti od kraja ploče. Postavite kolica na nagnutu dasku. Kolica se, otkotrljajući se s nagnute ploče, brzo zaustavljaju, udarajući o pijesak. Brzina kolica smanjuje se vrlo brzo. Kretanje joj je neujednačeno.

Poravnajte pijesak i ponovo pustite kolica s iste visine. Sad će kolica prijeći veću udaljenost na stolu prije zaustavljanja. Brzina mu se mijenja sporije, a pokret postaje bliže jednoličnom.

Ako u potpunosti uklonite pijesak s puta kolica, jedina prepreka njegovom kretanju bit će trenje o stolu. Kolica do zaustavljanja još su sporija i vozit će više nego prvi i drugi put.

Dakle, što je manji učinak drugog tijela na kolica, to se duže održava brzina njegovog kretanja i što je bliže jednoličnom.

Kako će se tijelo kretati ako druga tijela uopće ne djeluju? Kako se to može utvrditi iz iskustva? Opsežne eksperimente na istraživanju kretanja tijela prvi je izveo G. Galileo. Omogućili su da se utvrdi da ako druga tijela ne djeluju na tijelo, ona je ili u mirovanju, ili se kreće pravocrtno i jednoliko u odnosu na Zemlju.

Fenomen održavanja brzine tijela u nedostatku djelovanja drugih tijela na njega naziva se inercijom.

Inercija - od latinskog inercija - nepokretnost, neaktivnost.

Stoga se kretanje tijela u nedostatku djelovanja drugog tijela na njega naziva inercijalno gibanje.

Na primjer, metak koji leti iz pištolja letio bi istom brzinom da na njega nije utjecalo drugo tijelo - zrak (ili bolje rečeno, molekule plinova koji se nalaze u njemu). Kao rezultat toga, brzina metka se smanjuje. Biciklista, zaustavljajući pedaliranje, nastavlja se kretati. Mogao bi održavati brzinu svog pokreta, ako sila trenja ne djeluje na njega.

Dakle, ako druga tijela ne djeluju kao tijelo, tada se kreće konstantnom brzinom.

Telefon tel.

Već znate da se neravnomjernim kretanjem brzina tijela s vremenom mijenja. Promjena tjelesne brzine događa se pod utjecajem drugog tijela.

Napravimo iskustvo. Na kolica pričvršćujemo elastičnu ploču. Zatim ga savijemo i vežemo niti. Kolica u odnosu na stol su u mirovanju. Hoće li se kolica kretati ako se elastična ploča poravna?

Da bismo to učinili, spalit ćemo nit. Ploča će se izravnati. Kolica će ostati na istom mjestu.

Zatim, pored savijenog tanjura, stavili smo još jedan isti kolica. Ponovno pritisnite nit. Nakon toga se oba kolica pomiču u odnosu na stol. Kreću se u različitim smjerovima.

Za promjenu brzine kolica bilo je potrebno drugo tijelo. Iskustvo je pokazalo da se brzina tijela mijenja samo kao rezultat djelovanja drugog tijela (drugog kolica) na njega. U našem iskustvu primijetili smo da je i drugi kolica također u pokretu. Obojica su se počeli kretati u odnosu na stol.

Kolica djeluju jedna na drugu, tj. Međusobno djeluju. To znači da djelovanje jednog tijela na drugo ne može biti jednostrano, oba tijela djeluju jedni na druge, odnosno djeluju.

Razmotrili smo najjednostavniji slučaj interakcije dvaju tijela. Oba tijela (kolica) prije interakcije bila su u mirovanju jedno u odnosu na drugo i u odnosu na stol.

Na primjer, metak je također bio u mirovanju u odnosu na pištolj prije ispaljivanja. Kod interakcije (tijekom pucanja) metak i pištolj kreću se u različitim smjerovima. Ispada da je fenomen darovanja.

Ako osoba koja sjedi u čamcu gurne drugi čamac dalje od njega, tada dolazi do interakcije. Oba čamca pokrenuta.

Ako osoba skoči s čamca na obalu, tada se brod kreće u smjeru suprotnom od skoka. Čovjek je glumio na brodu. Zauzvrat, brod djeluje na osobu. Ona stječe brzinu, koja je usmjerena prema obali.

Dakle, kao rezultat interakcije, oba tijela mogu promijeniti svoju brzinu.

Tjelesna težina. Jedinica mase.

Kada dva tijela međusobno djeluju, brzine prvog i drugog tijela uvijek se mijenjaju.

Nakon interakcije, jedno tijelo postiže brzinu koja se može značajno razlikovati od brzine drugog tijela. Na primjer, nakon pucanja s luka, brzina strelice mnogo je veća od brzine koju lučni pravac stječe nakon interakcije.

Zašto se to događa? Izvest ćemo eksperiment opisan u točki 18. Tek sada uzmimo kolica različitih veličina. Nakon što je konac spaljen, kolica putuju različitim brzinama. Kolica koja se nakon interakcije kreću sporije nazivamo masivnijom. Ima više mase. Kolica koja se nakon interakcije kreću većom brzinom imaju manju masu. Dakle, kolica imaju različite težine.

Brzine koje su kolica stekle kao rezultat interakcije mogu se mjeriti. Pri ovim brzinama uspoređuju se mase međusobno povezanih podstavnih vozila.

Primjer. Brzina kolica prije interakcije je nula. Nakon interakcije, brzina jednog kolica postala je jednaka 10 m / s, a brzina druge 20 m / s. Budući da je brzina koju je stekao drugi kolica 2 puta veća od brzine prve, tada je njegova masa 2 puta manja od mase prvog kolica.

Ako su nakon interakcije brzine početnih kolica u mirovanju iste, onda su i njihove mase iste. Dakle, u eksperimentu prikazanom na slici 42, nakon interakcije kolica jednake brzine, Posljedično, i njihove mase bile su iste. Ako su nakon interakcije tijela stekla različite brzine, onda su i njihove mase različite.

Koliko je veća brzina prvog tijela veća (manja) od brzine drugog tijela, toliko je puta veća masa prvog tijela manja (veća) od mase drugog tijela.

Što se manje brzine tijela mijenja tijekom interakcije, to je veća masa. Takvo tijelo naziva se više inertnim.

I obrnuto, što se brže tijelo mijenja tijekom interakcije, manje mase ima, manje je inertne.

To znači da je za sva tijela karakteristično svojstvo da različitu brzinu mijenjaju tijekom interakcije. Ovo se svojstvo naziva inercija.

Tjelesna masa je fizička količina koja karakterizira njegovu inertnost.

Trebali biste znati da bilo koje tijelo: Zemlja, čovjek, knjiga itd. - ima masu.

Masa je označena slovom m. Za jedinicu mase u SI uzima se kilogram (1 kg).

Kilogram je masa norme. Standard je izrađen od legure dvaju metala: platine i iridija. Međunarodni standardni kilogram skladišten je u Sevresu (u blizini Pariza). Od međunarodnog standarda poslano je više od 40 točnih primjeraka poslanih u različite zemlje. Jedan od primjeraka međunarodnog standarda nalazi se u našoj zemlji, na Institutu za mjeriteljstvo. D. I. Mendeleev u Sankt Peterburgu.

U praksi se koriste i druge jedinice mase: tona (t), gram (g), miligram (mg).

U budućnosti će se, pri proučavanju fizike, koncept mase dublje otkriti.

Mjerenje tjelesne težine na vagi.

Za mjerenje tjelesne težine može se koristiti metoda opisana u stavku 19.

Usporedbom brzina koje su tijela postigla tijekom interakcije, utvrđuje se koliko je puta jedno tijelo veće (ili manje) od mase drugog tijela. Moguće je izmjeriti tjelesnu masu na ovaj način ako je poznata masa jednog od interaktivnih tijela. Na taj način u znanosti se određuju mase nebeskih tijela, kao i molekule i atomi.

U praksi se tjelesna težina može pronaći pomoću utega. Vage se isporučuju u različitim vrstama: trening, medicinska, analitička, farmaceutska, elektronička itd.

Razmislite o vagama za trening. Glavni dio takve ravnoteže je rocker. Na sredini stjenke pričvršćena je strelica - pokazivač koji se pomiče udesno ili ulijevo. Čaše su suspendirane s krajeva grede. Pod kojim će uvjetima vaga biti u ravnoteži?

Stavite kolica koja su korištena u eksperimentu na ploče za vaganje (vidi § 18). budući da su kolica tijekom interakcije postigla iste brzine, otkrili smo da su im mase iste. Posljedično, vaga će biti u ravnoteži. To znači da su mase tijela koja leže na vagi jednake jedna drugoj.

Sada na jednu šalicu vage postavljamo tijelo, čija se masa mora znati. Mi ćemo staviti utege na drugu, čija je masa poznata, dok ravnoteža ne bude u ravnoteži. Stoga će masa izvaganog tijela biti jednaka ukupnoj masi utega.

Pri vaganju se koristi poseban set utega.

Različite vage dizajnirane su za vaganje različitih tijela, i vrlo teških i vrlo lakih. Tako, na primjer, pomoću skale za prijevoz možete odrediti masu prijevoza od 50 tona do 150 tona Masa komaraca od 1 mg može se pronaći pomoću analitičke vage.

Interakcija tijela

"Ključ sve znanosti je upitnik"

Honore de Balzac

Time je Balzac želio reći da se bez postavljanja pitanja ne može ništa otkrivati. U okviru prethodne teme raspravljalo se o fenomenu inercije. Inercija je fenomen održavanja brzine tijela u nedostatku djelovanja drugih tijela na njega, Razmatrani primjeri pokazali su da može doći do promjene brzine tijela. samo pod utjecajem drugog tijela, Svako tijelo ima inercija - svojstvo karakterizirano „reagiranjem“ na utjecaj drugih tijela.   Razmotrimo jednostavan primjer: lopta bačena u zid odbija se od nje. Zašto?   Očito je da nakon udarca, lopta je imala utjecaj na zid, a zid je zauzvrat imao utjecaj na loptu.   U protivnom se promjena brzine kuglice ne može objasniti. Ako postoji sumnja da zid ima takav učinak, onda možete ići do njega i gurnuti ga svom snagom. U ovom slučaju možete čak i odletjeti sa zida. Na istom principu djeluje takva vježba kao push-up.

Odnosno, gurajući pod, reagira na push-up. Zašto, dakle, ni pod i zid ne mijenjaju svoju brzinu?   Činjenica je da ta su tijela previše inertnai osoba nije sposobna vršiti dovoljno snažan utjecaj na njih da ih pokrene. Ako skočite s fiksnog broda, čamac će se početi kretati u suprotnom smjeru od skoka.

Zašto?   Jer, gurajući se, na čamac je došlo do udara, a čamac je djelovao na skakač. Metak u pištolju leži prije pucanja, kao i sam pištolj. Ali čim se napravi snimak, osoba se osjeća povlačenje je kretanje pištolja u suprotnom smjeru od smjera kretanja metka.   Slično tome, nakon što jezgra napusti top, top se malo otkotrlja. Drugi primjer je sudar bilijarnih kuglica.

Jedna lopta je u mirovanju, dok se druga kreće određenom brzinom. Nakon sudara, lopta koja se odmarala stječe brzinu. Dakle, prva lopta utjecala je na njega. Ali ova će lopta promijeniti brzinu, i modula i smjera. To znači da je lopta koja se odmarala također utjecala na pokretnu loptu.

Svi ovi primjeri to sugeriraju djelovanje prvog tijela na drugo uzrokuje suprotan učinak drugog tijela na prvo.   Drugim riječima djelovanje ne može biti jednostrano. Tijela djeluju jedno na drugo, tj. Međusobno djeluju.   tako uvijek se događa sa svim tijelimaNije važno jesu li ta tijela velika ili ne, i nije važno u kakvom su stanju. Recimo, najmanje čestice (tj. Molekule) plina, koje se nalaze u posudi, stalno se sudaraju jedna s drugom, djelujući jedna na drugu. Oni također djeluju na stijenke posude, izazivajući reakciju. U isto vrijeme, takvi ogromni predmeti poput Zemlje i Mjeseca također djeluju. Mjesec se vrti oko zemlje kao rezultat djelovanja zemlje na Mjesec. No, mjesec djeluje i na Zemlju, tj. postoji uzajamna privlačnost između mjeseca i zemlje.

Ključni nalazi:

– posljedica   ne može biti jednostrana.

- Tijela međusobno djeluju, to jest ima učinak jedni na druge.

– Samo kao rezultat interakcije oba tijela mogu promijeniti svoju brzinu.

Telefon tel.

Iskustvo pokazuje da se pristupom tijela (ili sustava tijela) mijenja i priroda njihovog ponašanja. Budući da su ove promjene uzajamne, kažu da tijela djeluju međusobno. Kada se tijela za razmnožavanje na vrlo velikim udaljenostima (u beskonačnosti) nestaju sve do danas poznate interakcije.

Galliley je bio prvi koji je dao točan odgovor na pitanje što je kretanje karakteristično za slobodna (tj. Tijela koja ne komuniciraju). Suprotno tada postojećem mišljenju, slobodna tijela "teže" stanju mirovanja (

Inercijalni referentni sustavi.

U okviru formalnog matematičkog pristupa implementiranog u kinematiku, Galileova izjava čini se besmislenom, budući da se jednoliko kretanje u jednom referentnom okviru može ubrzati u drugom, što je „ništa gore“ od izvornog. Prisutnost interakcije omogućava nam identificirati posebnu klasu referentnih sustava u kojima se slobodna tijela kreću bez ubrzanja (u tim sustavima većina zakona prirode ima najjednostavniji oblik). Takvi se sustavi nazivaju inercijalni.

Svi inercijalni sustavi su jednaki jedni drugima, u bilo kojem od njih zakoni mehanike se očituju jednako. To je svojstvo primijetio i Galileo u načelu relativnosti koju je sam formulirao: nemoguće je bilo kakvim mehaničkim iskustvom utvrditi u zatvorenom (tj. Ne komunicira s vanjskim svijetom) referentnom okviru da li je u mirovanju ili se kreće jednoliko. Svaki referentni okvir koji se ravnomjerno kreće u odnosu na inercijalni je također inercijski.

Postoji temeljna razlika između inercijalnih i neerercijalnih referentnih sustava: promatrač u zatvorenom sustavu može utvrditi činjenicu kretanja ubrzanjem potonjeg, "bez gledanja" (na primjer, kada zrakoplov ubrzava, putnici osjećaju da su "pritisnuti" u sjedala). Ispod će biti prikazano da u neinercijalnim sustavima geometrija prostora prestaje biti euklidska.

Newtonovi zakoni kao osnova klasične mehanike.

Tri zakona pokreta koja je formulirao I. Newton u načelu omogućavaju rješavanje glavnog problema mehanike, tj. iz poznatog početnog položaja i brzine tijela kako bi odredili njegov položaj i brzinu u proizvoljnoj točki vremena.

Newtonov prvi zakon postulira postojanje inercijalnih referentnih sustava.

Newtonov drugi zakon kaže da je u inercijalnim sustavima ubrzanje tijela proporcionalno primijenjenoj sili, fizičkoj količini, koja je kvantitativna mjera interakcije. Sila koja karakterizira interakciju tijela može se odrediti, na primjer, iz deformacije elastičnog tijela, koje se dodatno uvodi u sustav tako da interakcija s njim u potpunosti nadoknađuje početnu. Koeficijent proporcije između sile i ubrzanja naziva se tjelesna težina:

Pod djelovanjem istih sila, tijela veće mase dobivaju manja ubrzanja. Masivna tijela tijekom interakcije u manjoj mjeri mijenjaju svoje brzine, „pokušavajući održavati prirodno kretanje inercijom“. Ponekad se kaže da je masa mjera inercije tijela (sl. 4_1).

Klasična svojstva mase uključuju 1) njenu pozitivnost (tijela stječu ubrzanja u smjeru primijenjenih sila), 2) aditivnost (tjelesna masa jednaka je zbroju masa njegovih dijelova), 3) neovisnost mase od prirode kretanja (npr. Od brzine).

Treći zakon kaže da interakcije oba objekta doživljavaju djelovanje sila, a te su sile jednake veličine i suprotno usmjerene.

Vrste temeljnih interakcija. Pokušaji klasificiranja interakcija doveli su do ideje izoliranja minimalnog niza temeljnih interakcija pomoću kojih se mogu objasniti sve promatrane pojave. Razvojem prirodnih znanosti ovaj se skup promijenio. Tijekom eksperimentalnih studija periodično su otkriveni novi prirodni fenomeni koji se nisu uklapali u prihvaćeni temeljni skup, što je dovelo do njegovog širenja (na primjer, otkriće strukture jezgre zahtijevalo je uvođenje nuklearnih sila). Teorijsko razumijevanje, koje se kao cjelina teži jedinstvenom, maksimalno ekonomskom opisu promatrane raznolikosti, više je puta dovodilo do "velikih sjedinjenja" naizgled potpuno različitih prirodnih pojava (Newton je shvatio da su pad jabuke i kretanje planeta oko Sunca rezultat manifestacija gravitacijskih interakcija. Einstein je uspostavio jedinstvenu prirodu električnih i magnetske interakcije, Butlerov je negirao navode o različitoj prirodi organskih i anorganskih tvari.

Trenutno je prihvaćen skup od četiri vrste temeljnih interakcija: gravitacijska, elektromagnetska, jaka i slaba nuklearna. Sve ostalo, danas poznato, može se svesti na superpoziciju gore navedenog.

Gravitacijske interakcije nastaju zbog prisutnosti mase u tijelima i najslabije su od temeljnog niza. Oni dominiraju na udaljenostima kozmičkih ljestvica (u mega-svijetu).

Elektromagnetske interakcije nastaju zbog specifičnog svojstva niza elementarnih čestica koje nazivamo električnim nabojem. Oni igraju dominantnu ulogu u makro svijetu i mikrovalnom svijetu do udaljenosti veće od karakterističnih veličina atomskih jezgara.

Nuklearne interakcije igraju dominantnu ulogu u nuklearnim procesima i pojavljuju se samo na udaljenostima sličnim veličini jezgre, gdje klasični opis očito nije primjenjiv.

Trenutno su rasprave o biopolju postale vrlo popularne, uz pomoć kojih se „objašnjava“ niz ne baš dobro utvrđenih eksperimentalno povezanih prirodnih pojava povezanih s biološkim objektima. Ozbiljan odnos prema konceptu biopolja ovisi o konkretnom značenju. Uloženo u ovaj pojam. Ako se pojam biopolja koristi za opisivanje interakcija koje uključuju biološke objekte, a koje se svode na četiri temeljna, ovaj pristup ne izaziva temeljne primjedbe, mada uvođenje novog koncepta za opisivanje "starih" pojava proturječi opće prihvaćenim tendencijama u znanosti da minimalizira teorijski opis. Ako se biopolje shvati kao nova vrsta temeljnih interakcija koje se očituju na makroskopskoj razini (čije postojanje je a priori očito besmisleno poreći), onda takvi dalekosežni zaključci zahtijevaju vrlo ozbiljna teorijska i eksperimentalna opravdanja izvedena na jeziku i metodama suvremene znanosti, koja do danas nisu predstavljeni.

Newtonovi zakoni i glavni zadatak mehanike.

Da bi se riješio glavni problem mehanike (određivanje položaja tijela u proizvoljnom trenutku iz poznatog početnog položaja i brzine), dovoljno je pronaći ubrzanje tijela kao funkciju vremena a (t). Ovaj problem rješavaju Newtonovi zakoni (1) pod uvjetom poznatih sila. Općenito, sile mogu ovisiti o vremenu, položaju i brzini tijela:

(2) F \u003d F (r, v, t),

odnosno Da biste pronašli ubrzanje tijela, potrebno je znati njegov položaj i brzinu. Opisana situacija u matematici naziva se diferencijalnom jednadžbom drugog reda:

U matematici se pokazuje da problem (3-4) u prisutnosti dvaju početnih uvjeta (položaja i brzine u početnom trenutku vremena) uvijek ima rješenje i, štoviše, jedini. tako glavni zadatak mehanike u principu uvijek ima rješenje, ali često ga je teško naći.

Laplaceov determinizam. Njemački matematičar Laplace primijenio je sličnu teoremu o postojanju i jedinstvenosti rješenja problema tipa (3-4) za sustav konačnog broja jednadžbi kako bi opisao gibanje svih čestica stvarnog svijeta koji međusobno djeluju i došao do zaključka da je u principu moguće izračunati položaj svih tijela u bilo kojem trenutku , Očito je to značilo mogućnost nedvosmisleno predviđene budućnosti (barem u načelu) i potpunog determinizma (predodređenja) našeg svijeta. Izjava, koja je više filozofskog, a ne prirodno znanstvenog karaktera, naziva se Laplasovim determinizmom. Po želji, iz nje bi se mogli izvući vrlo dalekosežni filozofski i društveni zaključci o nemogućnosti utjecaja na unaprijed određeni tijek događaja. Pogrešnost ovog učenja bila je u tome što atomi ili elementarne čestice ("materijalne točke" od kojih su sačinjena stvarna tijela) zapravo ne pokore se klasičnom zakonu kretanja (3), što vrijedi samo za makroskopske objekte (tj. Imaju dovoljno velike mase i veličini). Opis vremenskog kretanja mikroskopskih objekata, a to su atomi i molekule koje čine makroskopska tijela, ispravna s gledišta moderne fizike, daju se jednadžbama kvantne mehanike koje omogućuju određivanje samo vjerojatnosti da se čestica nalazi u određenoj točki, ali koja u osnovi ne omogućuje izračunavanje putanja kretanja za naredne vremenske instance.