Каков физический смысл массы тела каким свойством она обладает
Отношение величины силы, действующей на тело, к приобретенному телом ускорению постоянно для данного тела. Масса тела и есть это отношение.
| 1. | Масса=Сила/ускорение m=F/a |
Масса тела является неизменной характеристикой данного тела, не зависящей от его местоположения. Масса характеризует два свойства тела:
Инерция
Тело изменяет состояние своего движения только под воздействием внешней силы.
Тяготение
Между телами действуют силы гравитационного притяжения.
Эти свойства присущи не только телам, т.е. веществу, но и другим формам существования материи (например излучению, полям). Справедливо следующее утверждение:
Масса тела характеризует свойство любого вида материи быть инертной и тяжелой, т.е. принимать участие в гравитационных взаимодействиях.
Центр масс и система центра масс
В любой системе частиц имеется одна замечательная точка С- центр инерции, или центр масс, – которая обладает рядом интересных и важных свойств. Центр масс является точкой приложения вектора импульса системы , так как вектор любого импульса является полярным вектором. Положение точки С относительно начала О данной системы отсчета характеризуется радиусом-вектором, определяемым следующей формулой:
| (4.8) |
где – масса и радиус-вектор каждой частицы системы, M – масса всей
системы (рис. 4.3).
Импульс материальной точки, системы материальных точек и твердого тела.
Импульсом материальной точки называют величину равную произведению массы точки на ее скорость.
Обозначим импульс (его также называют иногда количеством движения) буквой . Тогда
. (2)
Из формулы (2) видно, что импульс — векторная величина. Так как m > 0, то импульс имеет то же направление, что и скорость.
Единица импульса не имеет особого названия. Ее наименование получается из определения этой величины:
[p] = [m] · [υ] = 1 кг · 1 м/с = 1 кг·м/с .
Момент импульса материальной точки относительно точки O определяется векторным произведением
, где — радиус-вектор, проведенный из точки O, — импульс материальной точки.
Момент импульса материальной точки относительно неподвижной оси равен проекции на эту ось вектора момента импульса, определенного относительно произвольной точки O данной оси. Значение момента импульса не зависит от положения точки O на оси z.
Момент импульса твердого тела относительно оси есть сумма моментов импульса отдельных частиц, из которых состоит тело относительно оси. Учитывая, что , получим
.
Если сумма моментов сил, действующих на тело, вращающееся вокруг неподвижной оси, равна нулю, то момент импульса сохраняется (закон сохранения момента импульса):
.
Производная момента импульса твердого тела по времени равна сумме моментов всех сил, действующих на тело:
.
Фундаментальные и нефундаментальные взаимодействия. Сила как мера взаимодействия тел. Свойства силы.
Фундамента́льные взаимоде́йствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.
На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:
– гравитационного
– электромагнитного
– сильного
– слабого
При этом электромагнитное и слабое взаимодействия являются проявлениями единого электрослабого взаимодействия.
Сила как мера взаимодействия тел
Сила – векторная величина, характеризующая механическое действие одного тела на другое, которое проявляется в деформациях рассматриваемого тела и изменении его движения относительно других тел.
Сила характеризуется модулем и направлением. Модуль и направление силы не зависят от выбора системы отсчета.
Понятие силы относится к двум телам. Всегда можно указать тело, на которое действует сила, и тело со стороны которого она действует.
Способы измерения силы:
-определение ускорения эталонного тела под действием данной силы;
– определение деформации эталонного тела.
Первый закон Ньютона
Первый закон Ньютона постулирует наличие такого явления, как инерция тел. Поэтому он также известен как Закон инерции. Инерция — это явление сохранения телом скорости движения (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы. Чтобы изменить скорость движения, на тело необходимо подействовать с некоторой силой. Естественно, результат действия одинаковых по величине сил на различные тела будет различным. Таким образом, говорят, что тела обладают инертностью. Инертность — это свойство тел сопротивляться изменению их текущего состояния. Величина инертности характеризуется массой тела.
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.
Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, называют инерциальными.
Или
Инерциальные системы отсчета – это системы, относительно которых материальная точка при отсутствии на нее внешних воздействий или их взаимной компенсации покоится или движется равномерно и прямолинейно.
18. Второй закон Ньютона
Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки. Фактически, второй закон Ньютона вводит массу как меру проявления инертности материальной точки в выбранной инерциальной системе отсчёта (ИСО).
Современная формулировка
При подходящем выборе единиц измерения, этот закон можно записать в виде формулы:
где — ускорение материальной точки;
— сила, приложенная к материальной точке;
— масса материальной точки.
Или в более известном виде:
В случае, когда масса материальной точки меняется со временем, второй закон Ньютона формулируется с использованием понятия импульс:
В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней сил.
где — импульс точки,
где — скорость точки;
— время;
— производная импульса по времени.
Когда на тело действуют несколько сил, с учётом принципа суперпозиции второй закон Ньютона записывается:
или
Второй закон Ньютона действителен только для скоростей, много меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта. Для скоростей, приближенных к скорости света, используются законы теории относительности.
Нельзя рассматривать частный случай (при ) второго закона как эквивалент первого, так как первый закон постулирует существование ИСО, а второй формулируется уже в ИСО.
19. Третий закон Ньютона
Этот закон объясняет, что происходит с двумя взаимодействующими телами. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух тел. Первое тело может действовать на второе с некоторой силой , а второе — на первое с силой . Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Подчеркнём, что эти силы приложены к разным телам, а потому вовсе не компенсируются.
Современная формулировка
Материальные точки попарно действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:
Закон отражает принцип парного взаимодействия. То есть все силы в природе рождаются парами.
Источник
A A A A
Автор
Тема: Поговорим о физическом смысле массы тела (Прочитано 3966 раз)
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Наблюдая за баталиями в интернете по поводу физики взаимодействий, а также читая литературу на эту тему, мы все более убеждаемся, что по отдельным фундаментальным вопросам нет единства. Как-то так получилось, что создавая современную физику, создатели делали много допущений, о которых потом забыли. Позднее поколение физиков принимали эти допущения как незыблемую норму, бесспорную истину. Как говорил Фейнман несуразности “научились ловко заметать под ковер”. Все было бы ничего, но некоторые несуразности противоречат основным законам физики, которые имеют основательную экспериментальную проверку: закон сохранения энергии, закон Ньютона о том что сила действия равна силе противодействия, третий закон Кеплера и другие законы.
Например, фундаментальная несуразность связана с понятием “МАССА”. Непонимание физической сущности массы привело к геометризации физики.
Ле КАДОША БАРУХУ, создателя Алгебры сигнатур “ПУСТОТА” при всем желании трудно назвать любителем. Это теоретик экстра-класса, обладающий большими аналитическими способностями. В разделе “Лирическое отступление” БАРУХУ пишет о массе следующее: ”Со времен Ньютона в физике нет более темных понятий, чем “сила” F и “масса” m. Оба эти понятия входят в уравнение, где только “ускорение” a определено довольно конкретно, как вторая производная координаты тела по времени в инерционной системе отчета. Но одного “ускорения” явно не достаточно для того, чтобы определить сразу два сложных понятия “сила” F и “масса”m. …. Политика эталонных компромиссов позволила физике достич определенных вершин. Но от ряда технологических достижений понятие “сила” и “масса” не стали более прозрачными.
Конечно, если груженную повозку не может сдвинуть одна лошадь, то можно запрячь вторую и третью и, наконец, сдвинуть повозку с места ( т.е. придать ей ускорение). Следовавтельно, тягу можно определить в лошадинных силах. Но сколько бы не было лошадей, они не тронутся с места, если не будет опоры. В двигателях современных автомобилей сотни лошадинных сил, но машина не поедет, если ее колеса проскальзывают. Понятие “сила” без понятия “опора” оказывается несостоятельным. Как же так? – возразят некоторые физики – на тело, находящееся над поверхностью Земли, действует же сила тяжести: F=mгg, где -g ускорение свободного падения, – mг гравитационная масса тела.
В том то и дело, что нет! Сила тяжести действует только на то тело, которое находится на опоре или подвешено к опоре. Пока же оно падает на Землю, пусть даже с ускорением, никаких сил на него не действует. Просто оно сливается с усредненным потоком вакуума, устремленным к центру земли, подобно тому, как движется плот вместе с течением реки.
Для того, чтобы спасти второй закон Ньютона, физикам понадобилось маленькое “чудо” ( очень похожее на искусство фокусника) – они сделали так, что гравитационная и инерционная массы тела совпали mг=mи, где mи – инерционная масса тела. При этом подставляя это тождество во второй закон Ньютона, получили равенство mг g=mи a, или с учетом тождества g=a . Это собственно и означает, что согласно гипотезе Б. Римана, ускорение,
падающего на землю тела, совпадает всо средним ускорением потока вакуума, стекающего к недрам планеты, и никоим образом от его массы не зависит.
Жертва оказалась огромной. В физику было внеснно понятие “гравитационная масса”, которое, хотя и называется “мерой интенсивности гравитационных взаимодействий”, но на самом делесовершенно не понятно, что это такое. В довершение ко всему Энштейн практически похоронил всякую надежду разобраться с понятием “масса”, когда написал формулу E=m0c2 , связав массу покоящеглося тела с его внутренней энергией. Эта формула чуть было не смела нашу цивилизацию с лица Земли, но понятие “масса” стало еще темным и зловещим. Алсигна вслед за Клиффордом, Уиллером, Шиповым и другими исследователями рассматривают все проявления этого мира как локальные искривления и деформации плотной “пустоты” (вакуума)”.
Действительно, в книге Г.И. Шипова “Теория относительности 100 лет спустя” рассматривается торсионное поле как поле инерции. Другими словами, вписываясь в геометризацию физики, автор полагает, что масса – это результат кручения пространства. При этом никто не понимает как выглядит и из чего состоит пространство. При этом массу гравитационную автор приравнивает к массе инерционной. Чтобы как-то заполнить пространство, рассматривают многообразие ориентируемых точек, забыв наполнить эти точки физическим содержанием. Доказывается, что в “Мире ничего не происходит, кроме изменения кривизны и кручения пространства”. В качестве экспериментального доказательства теории делается теоретическое обоснование 4-х векторного гироскопа, представляющего собой свободную тележку на которой укреплены, вращающиеся в противоположные стороны по определенному радиусу одинаковые массы. Считается, что данная конструкция движется за счет внутренних сил.
Между тем, по нашему мнению, такие фундаментальные понятия как “масса”, “центр тяжести тела”, “опора”, “замкнутая система и возможность ее движения за счет внутренних сил” и многое другое имеет смысл только при рассмотрении на квантовом уровне. Сейчас же авторы геометризированных теорий взаимодействия “притягиваают за уши” свои теории к квантовому виду, перенося тем самым вульгарное понимание фундаментальных физических понятий в квантовую физику. При этом связывая квант с некой ориентируемой точкой, не обладающей никакими физическими свойствами, а только математическими, выведенными Ф.Френе и развитыми Ж.Риччи, Э.Картаном, Янг-Миллсом и другими авторами до многообразия этих точек в виде торсионных полей.
В связи вышеизложенным у нас возникли вопросы:
1. Чем не нравится авторам геометризированной физики, уравнения, определяющие массу покоя частиц посредством постоянной Планка, скорости света и комптоновской длины волны частицы?
Эта единственная и самодостаточная формула для определения массы покоя, инерционной и гравитационной масс. Формула проверена всей экспериментальной базой физики высокой энергии. Вся суть в том, что на квантовом уровне гравитационные и инерционные массы не совпадают, как и ускорения. В целом же инерционные и гравитационные квантовые силы уравновешены, подтверждая тем самым второй закон Ньютона, а не равенство соответствующих ускорений. Например, для Земли квант поля выступает в роли как гравитационного, так и инерционного кванта в зависимости от положения регистрации параметров кванта.Предмет на поверхности Земли имеет как инерционную массу , так и гравитационную не равную друг другу, как и разные ускорения. Они отличаются в 7,9 раза. На других планетах этот коэффициент другой. Чтобы на человека не действовало ускорение свободного падения на поверхности Земли, он должен бежать по повехности Земли со скоростью тысячи метров в секунду. В общем это световой квант со своей сложной структурой. Из подобных световых квантов состоит физический вакуум. По своей структуре и свойствам световой квант, составляющий основу физического вакуума и в конечном итоге весь материальный мир, никаким образом не похож на ориентируемую материальную точку Ф.Френе.
2. Если авторы геометризированной физики считают, что вращение является основой инерции и в конечном итоге массы, то куда деть массу мезонов, которые не имеют спина ни внутри, ни снаружи. Скажем по секрету, что массу надо связывать не с вращением, а со временем, носителем которого является комптоновская длина волны кванта. Однако с этим параметром у авторов геометризированной физики туго.
3. Центр массы тела существует только потому, что относительно этого центра момент квантовых сил равен нулю.
4. Что же касается разного рода механизмов, которые двигаются за счет внутренних сил, то это вопрос особый. Ошибка механиков в том, что они относят такие механизмы к замкнутой системе, которые таковыми не являются. Этот глубокий и интересный вопрос мы обсудим в процессе дискурсии. Что касается 4-х векторного гироскопа, то механика его движения лежит в области дифференциальных уравнений и ничего подозрительного в его движении не обнаружено. Подозрительное наблюдается в головах патентоведов, которые в советское время отвергали эти механизмы, как не соответствующие классической механике. Хотя они двигались!
Прошу участников форума обсудить поставленные вопросы, чтобы глубокомысленные профессора, для которых научное действие в виде написания работ в виде геометризированной физики не держали нас за круглых идиотов.
Записан
Patrice, это все лирика. Вы третий закон Кеплера вывели?
Записан
Было бы ошибкой думать.
[вырезано]
В связи вышеизложенным у нас возникли вопросы:
1. Чем не нравится авторам геометризированной физики, уравнения, определяющие массу покоя частиц посредством постоянной Планка, скорости света и комптоновской длины волны частицы?Эта единственная и самодостаточная формула для определения массы покоя, инерционной и гравитационной масс.
[вырезано]
Прошу участников форума обсудить поставленные вопросы, чтобы глубокомысленные профессора, для которых научное действие в виде написания работ в виде геометризированной физики не держали нас за круглых идиотов.
Я сделал эмпирическое открытие в области экспериментальной гравитации Солнечной системы, открыв уникальную симметрию величин гравитационных масс планет Солнечной системы, но, господствующая в настоящее время стандартная теория – ОТО, оказалась бессильной в объяснении данного феномена, присущего естественной гравитационной системе. Теоретики ОТО неспособны теоретически объяснить, даже задним числом, данный феномен гравитационной симметрии и объявляют его заурядной нумерологией – несмотря на то, что им прямо и ясно предъявлен еще один неклассический интеграл движения – новый закон сохранения присущий именно проявлению природной гравитации в естественных условиях:
https://www.scientific.ru/dforum/altern/1123601551
А сможет ли Ваша теория, Patrice, дать “задним числом” объяснение симметрии величин гравитационных масс планет Солнечной системы, открытой мною?
Или Вы тоже будете настаивать что все это заурядная нумерология?
Записан
Случайны ли величины масс планет? – Нет! Смотри ссылку в моём профиле
[вырезано]
В связи вышеизложенным у нас возникли вопросы:
1. Чем не нравится авторам геометризированной физики, уравнения, определяющие массу покоя частиц посредством постоянной Планка, скорости света и комптоновской длины волны частицы?Эта единственная и самодостаточная формула для определения массы покоя, инерционной и гравитационной масс.
[вырезано]
Прошу участников форума обсудить поставленные вопросы, чтобы глубокомысленные профессора, для которых научное действие в виде написания работ в виде геометризированной физики не держали нас за круглых идиотов.Я сделал эмпирическое открытие в области экспериментальной гравитации Солнечной системы, открыв уникальную симметрию величин гравитационных масс планет Солнечной системы, но, господствующая в настоящее время стандартная теория – ОТО, оказалась бессильной в объяснении данного феномена, присущего естественной гравитационной системе. Теоретики ОТО неспособны теоретически объяснить, даже задним числом, данный феномен гравитационной симметрии и объявляют его заурядной нумерологией – несмотря на то, что им прямо и ясно предъявлен еще один неклассический интеграл движения – новый закон сохранения присущий именно проявлению природной гравитации в естественных условиях:
https://www.scientific.ru/dforum/altern/1123601551
А сможет ли Ваша теория, Patrice, дать “задним числом” объяснение симметрии величин гравитационных масс планет Солнечной системы, открытой мною?
Или Вы тоже будете настаивать что все это заурядная нумерология?
При расчете орбитальных взаимодействий планет возникает много вопросов, которые ведут к парадоксам. Не всегда удается их разгадать сразу. С какой-то симметрией мы столкнулись, но особенно не углублялись в эту тему. Это было связано с нестандарным методом описания элиптических орбит. Возникает ощущение, что с позиции, например Земли, находящейся на элиптической орбите, появляется некоторая двойственность, симметрия во взаимодействии Земли и Солнца. Такая двойственность наблюдается при взаимодействии кванта с радиальным центром.Однако углубляться в данный вопрос не стали. Смотрели форум , ссылку на который вы дали, но пока не совсем ясно, о какой симметрии идет речь. Можно пояснить проще?
Записан
Записан
Было бы ошибкой думать.
Exactly. We are not believe in the ancient profets. Mayhap it’s possible. Timofeeff is undead!
Записан
Patrice – Много букфф, не асилил
Записан
Patrice, у Вас по сравнению вот с этим
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,37901.0.html
что-то существенно новое появилось?
Дмитрий, мы уже занимались с вами обсуждением закона Кеплера в квантовом варианте. Если есть вопросы у вас или у других участников форума, мы можем к нему вернуться с условием, что вы разблокируете эту тему. Сдесь же мы говорим о массе и ее физическом смысле. Нам не понятно, почему вопрос о фундаментальном смысле массы считается вами “лирикой”? Вы так лихо отмахнулись от темы, как в свое время В.И. Ленин отмахнулся от Бога, доказав средствами диалектического материализма, что его не существует. Между тем средствами одной алгебры нельзя доказать правильность или неправильность другой. База разная. В своих доказательствах мы базируемся на законах, о которых вы не имеете понятия, так как они созданы и опубликованы нами:
– закон эквивалентов единиц измерения, позволяющий объединить все виды взаимодействий в общую закономерность;
– физика времени – свод законов, позволяющий понять фундаментальную. суть взаимодействий;
– теория резонанса описывает механизм взаимодействия.
Все эти законы имеют экспериментальное подтверждение в опытах с волноводами, а также гравитационного и антигравитационного взаимодействия грузов в поле Земли. Все теоретическое обоснование экспериментов основано на этих законах.
Мы находимся в условиях, когда прав тот у кого больше прав. А между тем, с вашей стороны нет должной глубины суждений по тематике вопроса, а наблюдаются лишь несущественные придирки.
Записан
Дмитрий, мы уже занимались с вами обсуждением закона Кеплера в квантовом варианте.
Да, занимались, причем совершенно бесплодно. Я потому и спросил: у Вас что-то новое появилось?
Записан
Было бы ошибкой думать.
Записан
Patrice – Много букфф, не асилил
Думал действительно поговорить о массе, но дочитал только вот до этого
Сила тяжести действует только на то тело, которое находится на опоре или подвешено к опоре. Пока же оно падает на Землю, пусть даже с ускорением, никаких сил на него не действует. Просто оно сливается с усредненным потоком вакуума,
Записан
Patrice – Много букфф, не асилил
Думал действительно поговорить о массе, но дочитал только вот до этого
Сила тяжести действует только на то тело, которое находится на опоре или подвешено к опоре. Пока же оно падает на Землю, пусть даже с ускорением, никаких сил на него не действует. Просто оно сливается с усредненным потоком вакуума,
Это не наше суждение, а цитата из Алгебры сигнатур Кадоша Баруху. Он озвучил гипотезу Б.Римана из сборника: Риман.Б. Фрагменты филисофского содержания. Натурфилософия .//Cборник Альберт Энштейн и теория гравитации.-М., Физматлит, 2005.
Однако, как вы поняли из цитаты, на этой гипотезе основана вся физика А.Энштейна и последователей.
Мы думаем иначе.
Записан
Итак, в плане физики нового ничего нет, а фрагменты философского содержания в тематику раздела не входят. Тема закрыта.
Записан
Было бы ошибкой думать.
Источник