Закон за запазване на инерцията

За да се извлече закона за запазване на инерцията, помислете за някои от концепциите. Наборът от материални точки (Тел), разглеждан като цяло, се нарича механична система. Взаимодействие сили между частици, наречени вътрешни механична система. Силите, които действат върху екстериора на точкова система на тялото материали, наречени външни. Механичната система от органи, на които не външни сили акт се нарича затворена (или изолирани). Бели имаме механична система, състояща се от много органи, съгласно третия закон на Нютон, силите, действащи между тези органи ще бъдат равни и са насочени срещу, т. Е. геометрична сумата на вътрешните сили е нула.

Да разгледаме механична система, състояща се от п-телесна маса и скорост, които са съответно m1. m 2, ..., MN и v1. v2, ..., VN. Нека F ¢ 1. На ¢ F 2. F ¢ п - Получената на вътрешните сили, действащи върху всеки от тези органи, на F1. F2. Fn - Получената на външни сили. Пишем втория закон на Нютон за всеки един от L-тяло (механична система:

Добавянето на тези уравнения срок от термин, ние получаваме

Но тъй като геометричен сбор от вътрешните сили на механична система на третия закон на Нютон е нула,

където - импулсната система. Така, време производно на механичната система на импулса е равна на геометричната сумата от външни сили, действащи върху системата.

При липса на външни сили (затворена система)

Този последен израз е законът за запазване на инерцията: импулс на затворена система се запазва, т.е. не се променя с течение на времето ...

Закон за запазване на инерцията е валидно не само в класическата физика, въпреки че той получи като следствие от законите на Нютон. Експериментите показват, че то се отнася и за затворени системи микрочастици (те се подчиняват на законите на квантовата механика). Този закон е универсален характер, т.е. законът за запазване на инерцията - .. основен закон на природата.

Закон за запазване на инерцията е последица от определена симетрия свойства на пространството - своята хомогенност. Хомогенността на пространството е, че паралелно преместване в пространството на една затворена система от органи като цяло, нейните физични свойства и закони на движението не се променят, с други думи, не зависят от избора на позицията на произхода на инерциална референтна система.

Имайте предвид, че съгласно (9.1), инерцията е запазена за една отворена система, ако геометричната сумата от външните сили е нула.

В механика Галилей-Нютон, дължащи се на независимостта на средствата за масова скорост на инерция на системата може да се изрази по отношение на скоростта на центъра на масата. В центъра на масата (или център на масата) на система се нарича въображаема точка С, който характеризира позицията на разпределението на масата на системата. Неговият радиус вектор е

където мл и ри - на маса и радиус вектора на I-та точка материал; п - номер на маса точки в системата; - маса на системата. Скоростта на центъра на масата

Като се има предвид, че един. р е инерцията на системата, можете да напишете

т. е. импулс система е продукт на масата на системата от скоростта на центъра на масата.

Замествайки (9.2) в (9.1), получаваме

т.е. центъра на тежестта се премества като в концентрирана маса на цялата система и, в който силата е равна на геометричната сумата от всички външни сили приложени към системата. Експресия (9,3) представлява закона на центъра на маса движение.

В съответствие с (9.2) на закона за запазване на инерцията от това следва, че в центъра на масата на една затворена система, или се движи равномерно, или остава неподвижна.