Сіла інэрцыі

Пры вывучэнні пытання аб тым, што такое сіла інэрцыі (СІ), часта адбываюцца непаразуменні, якія прыводзяць да псевдонаучным адкрыццяў і парадоксаў. Давайце разбярэмся ў гэтым пытанні, ужыўшы навуковы падыход і абгрунтаваўшы ўсё сказанае пацвярджаюць формуламі.

Сіла інэрцыі акружае нас паўсюль. Яе праявы людзі заўважылі яшчэ ў старажытнасці, але растлумачыць не маглі. Сур'ёзна яе вывучэннем займаўся Галілей, а затым вядомы Ісаак Ньютан. Менавіта з-за яго шматслоўнага тлумачэння сталі магчымыя памылковыя гіпотэзы. Гэта цалкам заканамерна, бо навуковец зрабіў здагадку, а назапашанага навукай багажу ведаў у гэтай вобласці яшчэ не існавала.

Ньютан сцвярджаў, што натуральным уласцівасцю ўсіх матэрыяльных аб'ектаў з'яўляецца магчымасць знаходзіцца ў стане раўнамернага руху па прамой лініі або жа пакоіцца, пры ўмове, што не аказваецца знешняга ўздзеяння.

Давайце на падставе сучасных ведаў «пашырым» дадзенае здагадка. Яшчэ Галілеа Галілей звярнуў увагу, што сіла інэрцыі непасрэдна звязана з гравітацыяй (прыцягненнем). А натуральныя прыцягвае аб'екты, уздзеянне якіх відавочна – гэта планеты і зоркі (дзякуючы сваёй масе). А так як яны маюць форму шара, то на гэта і звярнуў увагу Галілей. Аднак Ньютан дадзены момант цалкам праігнараваў.

Цяпер вядома, што ўся Сусвет працятая гравітацыйнымі лініямі рознай інтэнсіўнасці. Ускосна пацверджана, хоць матэматычна не даказана, існаванне гравітацыйнага выпраменьвання. Такім чынам, сіла інэрцыі заўсёды ўзнікае пры ўдзеле гравітацыі. Ньютан ў сваім здагадцы аб «натуральным ўласцівасці» гэтага таксама не ўлічыў.

Больш:

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовая сістэма чалавека выступае своеасаблівым каардынатарам у нашым арганізме. Яна перадае каманды ад мозгу мускулатуры, органаў, тканін і апрацоўвае сігналы, якія ідуць ад іх. У якасці своеасаблівага носьбіта дадзеных выкарыстоўваецца нервовы імп...

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Пры выбары сваёй будучай прафесіі не варта абапірацца на чые-то рэкамендацыі і парады, тым больш не трэба падпарадкоўвацца сваім бацькам, якія даволі часта вырашаюць без вас самастойна, куды паступіць пасля 11 класа. Варта задумацца, наколькі паспяхо...

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл прайшла доўгі шлях фарміравання ў ходзе эвалюцыйнага развіцця свету. Яна ўтварылася на месцы рудыментарных частак першаснай паражніны цела, якая ў вышэйшых жывёл была выцесненая целломом, або другаснай паражніной цела. У пра...

Больш правільна зыходзіць з іншага вызначэння – паказаная сіла ўяўляе сабой вектарную велічыню, значэнне якой з'яўляецца творам масы (m) які перамяшчаецца цела на яго паскарэнне (a). Вектар накіраваны сустрэчна паскарэнню, то ёсць:

F = m*(-a),

дзе F, а – значэння вектараў сілы і атрыманага паскарэння; m – маса які рухаецца цела (або матэматычнай матэрыяльнай кропкі).

Найважнейшы момант: ці будзе памылкай лічыць, што само паскарэнне выклікаецца сілай, як можа здацца з формулы. Менавіта таму напісана «-a», але не «a» - у якасці падказкі.

Фізіка і механіка прапануюць два назвы для падобнага ўздзеяння: кориолисова і пераносная сіла інэрцыі (ПСІ). Абодва тэрміна раўназначныя. Адрозненне ў тым, што першы варыянт агульнапрызнаны і выкарыстоўваецца ў курсе механікі. Іншымі словамі, справядліва роўнасць:

F kor = F per = m*(-a kor) = m*(-a per),

дзе F - кориолисова сіла; F per – пераносная сіла інэрцыі; a kor і per a – адпаведныя вектары паскарэння.

ПСІ ўключае ў сябе тры складнікаў: цэнтрабежная сіла інэрцыі, паступовая СІ і вращательная. Калі з першай звычайна складанасцяў не ўзнікае, то дзве іншыя патрабуюць тлумачэнні. Паступовая сіла інэрцыі вызначаецца паскарэннем ўсёй сістэмы ў цэлым адносна якой-небудзь інерцыяльны сістэмы пры паступальнай разнавіднасці руху. Адпаведна, трэцяя складнік ўзнікае з-за паскарэння, які з'яўляецца пры кручэнні цела. У той жа час, дадзеныя тры сілы могуць існаваць і незалежна, не з'яўляючыся часткай ПСІ. Усе яны прадстаўлены адной і той жа асноўны формулай F = m*a, а адрозненні толькі ў тыпе паскарэння, якое, у сваю чаргу, залежыць ад разнавіднасці руху. Такім чынам, яны з'яўляюцца прыватным выпадкам кориолисовой сілы інэрцыі. Кожная з іх удзельнічае ў разліку тэарэтычнага абсалютнага паскарэння матэрыяльнага цела (кропкі) ў нерухомай сістэме адліку (нябачна для назірання з неинерциальной сістэмы).

ПСІ неабходная пры вывучэнні пытання адноснага руху, так як для стварэння формул руху цела ў неинерциальной сістэме неабходна ўлічваць не толькі іншыя вядомыя сілы, але і яе (F kor або F per).