Сіла інэрцыі

Пры вывучэнні пытання аб тым, што такое сіла інэрцыі (СІ), часта адбываюцца недаразумення, якія прыводзяць да псеўданавуковым адкрыццяў і парадоксаў. Давайце разбярэмся ў дадзеным 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 Язэп Ньютон. 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 ці ж быць пахаваны, пры ўмове, што не аказваецца вонкавага ўздзеяння.

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

Цяпер вядома, што ўся Сусвет працятая гравітацыйнымі лініямі рознай інтэнсіўнасці. Ўскосна пацверджана, хоць матэматычна ня 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 правільна зыходзіць з іншага вызначэння - указаная сіла ўяўляе сабой вектарную велічыню, значэнне якой з'яўляецца творам масы (m) перамяшчаецца цела на яго паскарэнне (a). Вектар накіраваны сустрэчна паскарэнню, гэта значыць:

F = m * (- a),

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

Найважнейшы момант: 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 прапаноўваюць два назвы для падобнага ўздзеяння: Карыёлісава 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 - Карыёлісава сіла; F per - пераносная сіла інэрцыі; a kor і a per - адпаведныя вектары паскарэння.

Псі ўключае ў сябе тры складнікаў: цэнтрабежная сіла інэрцыі, паступальная СІ і вярчальны. Калі з першай звычайна складанасцяў не ўзнікае, то іншыя дзве патрабуюць тлумачэнні. Паступальная сіла інэрцыі вызначаецца паскарэннем ўсёй сістэмы ў цэлым адносна якой-небудзь інерцыйных сістэмах 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 зьяўляючыся 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 Карыёлісава сілы інэрцыі. Кожная з іх удзельнічае ў разліку тэарэтычнага абсалютнага паскарэння матэрыяльнага цела (кропкі) у 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).