Exit

Уроки онлайн

Уровень

Физический смысл инерции. Её взаимосвязь с массой.

Физический смысл инерции. Её взаимосвязь с массой.

Физический смысл инерции. Рис. 1.

Пусть инм с массой М движется равноускоренно под действием приложенной к её центру масс силой F. Пусть m1 – элм в момент его вылета из инм М. Причём его взаимодействие с инм М уже началось и всё ещё продолжается, наподобие тому, как вылетающий из пушки снаряд взаимодействует со стволом пушки, при этом, взаимодействие с увеличением расстояния от начала взаимного движения уменьшается от максимального значения в начальный момент до практического нуля (см. рис. 1).
Пусть m2 - элм, такой же, как m1, находящийся в такой же фазе вылета из инм, но вылетающий в противоположном направлении. Пусть m_1^n - все элмы, вылетающие в данный момент в сторону ускоренного движения инм ( полусферу, ограниченную с одной стороны секущей плоскостью S1 , проходящей через центр масс О инм и перпендикулярной направлению ускоренного движениях).
Пусть m_2^n - все элмы, вылетающие в противоположную сторону от S.
Рассмотрим действие силы F, приложенной через жёсткие связи инм к каждому из элмов инм. 
До момента начала вылета из инм не один элм не препятствует действию ускоряющей инм силе F.
На элм m1, так же, как и на все остальные элмы в момент вылета, действует часть силы ΔFm1.
При движении равноускоренно инм М в сторону вылета m1, расстояние между связью инм, которая взаимодействует с m1, уменьшается в каждое мгновение по сравнению с тем, если бы тело М было неподвижным. Точно так же расстояние между m2 и инм М увеличивается.
Так как расстояние между m1 и связью инм в каждый момент вылета элма меньше, чем между m2 и его связью в такой же фазе вылета из инм, то сила ΔFm > ΔFm и sum Fm_1^n > sum Fm_2^n.
Значит, при приложении силы F к инм М, вызывающей ускорение инм, инм оказывает на силу F противодействиеFpr., численно равная разности между sum Fm_1^n  и sum Fm_2^n , т.е.
Fпр. = sum Fm_1^n - sum Fm_2^n .
Fpr. в данном случае будет силой инерции Fn.
Fn = sum Fm_1^n - sum Fm_2^n.
Сила инерции равна разности между суммой элементарных взаимодействий между инерционной массой М и вылетающими в сторону движения элмами.

Физический смысл инерции. Рис. 2.

Т.к. направление движения каждого из элмов, покидающих инм во время действия ускоряющей силы в общем случае отличается от направления действия силы F по оси х, то элементарная сила, действующая на каждый элм со стороны инм равна проекции суммы векторов сил, действующих на элм со стороны связи Delta overline{F_e.} и со стороны внешней силы Delta overline{Fm_1} (см. рис. 2). Сила инерции в общем случае будет равна
(4) overline{Fn} = sum overline{Fnpr.m_1} - sum overline{Fnpr.m_2.}
Сила инерции равна разности между суммой проекции элементарных векторов сил от действия элмов, вылетающих в сторону движения инм и суммой проекции элементарных векторов сил от действия элмов, вылетающих в сторону противоположную ускоренному движению инм.
Инерционная масса обладает инерцией лишь в том случае, когда она имеет активные, т.е. покидающие её в данный момент, элмы. В свой последний момент существования инерционная масса имеет направленную инерцию т.к. эту массу покидают последние элмы. Распадающийся фрагмент массы в последний момент до полного распада состоит из нескольких (минимум двух) элмов.
Перед вылетом последних элмов некоторое время инм испытывает значительные неравномерные воздействия от покидающих её элмов. Инм в этом случае совершает беспорядочные движения, наподобие броуновскому движению. Инерция в этом случае также будет дискретной и проявляется дискретно по силе и направлению, соразмерно с количеством и направлением покидающих инм элмов. В те моменты, когда нет гр.ра.м. с выделение элмов, масса инерции не имеет. Вообще говоря, инерция дискретна по величине и направлению для любой массы, даже для такой, как планета, звёзды и т.д., но для больших инерционных масс и потоков элмов и значительных промежутков времени, картина инерции смазывается и инерция проявляется непрерывно и постоянно, и в любом направлении.
Элементарный элм, отдельно существующий и не связанный с инм или другими субатомными частицами, обладает следующими свойствами: от обладает полной кинетической энергией Ep., скоростью Ve. и элементарной величиной массы mэ. Свободный элм инерцией не обладает. Это единственная, существующая в природе масса, которая в принципе не может обладать инерцией.
Сцепки – объединения элементарных элмов, состоящие из двух и более элмов обладают «n» единичными величинами инерции. Такая инерция проявляется в сцепках в моменты их гравитационных распадов с выходом элмов. «n» в данном случае – количество элементарных элмов в сцепке.