. (31)
На основании уравнения (31) устанавливается единица силы. В системе СИ за единицу силы принимается такая сила, которая телу массой 1 кг придает ускорение в 1 м/с2. Называется эта единица Ньютон (Н). Размерность Ньютона:
.
В системе СГС за единицу силы принимается такая сила, которая телу массой 1 г придает ускорение 1 см/с2. Называется эта единица силы дина (дин). Соотношение между ньютоном и диной:
1 Н = 1 кг * 1 м/с2 = 103 г * 102 см/с2 = 105 дин. (32)
Формула (31) является частным случаем формулы (30) и используется в тех случаях, когда масса тела меняется незначительно. Например, когда мы решаем задачу о движении автомобиля, то мы не принимаем во внимание расход топлива, хотя при этом изменяется масса автомобиля. В этом случае изменение массы автомобиля меньше ошибки эксперимента.
Однако, если мы рассчитываем полет космической ракеты, то расход топлива получается большим, и этот факт приходится учитывать. Кроме того, если ракета многоступенчатая, то отделение каждой ступени приводит к значительному изменению массы. Второй закон Ньютона в форме (30) позволяет учитывать все эти эффекты.
|
|
Ньютон вывел основные законы механики, рассматривая движение с небольшими скоростями и полагая, что масса тела не зависит от скорости движения. На рубеже XIX-XX вв. выяснилось, что при движении со скоростями, сравнимыми со скоростью света, необходимо учитывать зависимость массы тела от скорости движения. Поэтому второй закон Ньютона в этом случае можно применять только в форме (30). В связи с огромной ролью, которую играет второй закон Ньютона в физике, уравнение (30) называют основным уравнением динамики поступательного движения.
Перепишем формулу (30) следующим образом:
. (33)
В правой части формулы стоит новая физическая величина – произведение силы на время. Эта величина называется импульсом силы. Мы получили еще одну формулировку второго закон Ньютона: