Вывести на печать

Гравитационная и инертная массы. Понятие массы выступало выше в двух разных аспектах. В законах движения, ньютоновских и релятивистских, которые описывают действие заданных сил, масса характеризует сопротивляемость тела – его инерцию – по отношению к силам, стремящимся изменить его движение. В этом случае массу называют инертной. В ньютоновском же законе всемирного тяготения масса выступает как фактор, определяющий гравитационные силы, вызываемые данными телами, и здесь масса называется гравитационной. И нет оснований заранее предполагать, что эти массы связаны между собой. Иногда, чтобы подчеркнуть различие между ними, гравитационную массу даже называют гравитационным зарядом. Имеются, однако, очень точные экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что обе массы пропорциональны друг другу, причем коэффициент пропорциональности для всех известных веществ один и тот же (подбором удобной системы единиц он может быть сделан равным 1).

Одним из таких свидетельств, известным, по крайней мере, еще со времен Галилея, является факт одинаково быстрого падения всех тел (если пренебречь сопротивлением воздуха). Большой свинцовый груз сильнее притягивается Землей, чем маленький грузик, и все же он не падает с бльшим ускорением, поскольку бльшая сила компенсируется и бльшей инерцией. Опять-таки свинцовый и стальной грузики, уравновешенные на весах и, следовательно, имеющие равные гравитационные массы, падают с одинаковым ускорением и потому имеют также равные инертные массы.

Пусть ma, mbинертные, а MA, MB – гравитационные массы тел A и B. Обозначим FA и FB гравитационные силы, действующие на эти тела со стороны Земли и вызывающие движение с ускорениями aA и aB, и примем, что, как и прежде, g = GMЗемли/(RЗемли)2 . Из закона движения получаем

FA = mAaA; FB = mBaB,

а из закона всемирного тяготения –

FA = gMA; FB = gMB.

Наблюдения показывают, что все тела падают с одинаковым ускорением, т.е. aA = aB. Поэтому, приравнивая попарно выражения для FA и FB, получаем

mA/MA = mB/MB,

что и требовалось, а именно: отношение гравитационной массы к инертной одинаково для различных тел. Впервые точные измерения, подтвердившие пропорциональность гравитационной и инертной масс, были выполнены Р.Этвешем с сотрудниками в начале 20 в. Спустя 70 лет Р.Дикке в Принстоне и В.Б.Брагинский в Москве еще больше повысили точность таких измерений. Весы, к которым подвешивались грузы из различных материалов, были столь чувствительны, что если бы отношение гравитационной массы к инертной для этих материалов было неодинаковым, то из-за гравитационного воздействия Солнца был бы зарегистрирован эффект, изменяющийся на протяжении суток в соответствии с вращением Земли вокруг своей оси. Но в пределах погрешности порядка 1Ч10-12 такой эффект не был обнаружен.

назад   дальше



ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ
ЧАСТНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Ньютоновская механика
Пространственно-временн е диаграммы
Распространение света
Пространственно-временн е диаграммы в частной ТО
Концепция пространства-времени
Главные следствия частной ТО
Относительность времени (относительность одновременности)
Сокращение Фитцджеральда – Лоренца (лоренцево сокращение)
Замедление времени
Парадокс часов
Релятивистская динамика
Масса и энергия
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Гравитационная и инертная массы
Относительность инерции
Принцип эквивалентности
Основные следствия ОТО
Смещение перигелия орбиты
Отклонение света
Гравитационное красное смещение
Задержка времени распространения света
Гравитационные волны
Литература

Дополнительные опции

Популярные рубрики:

Страны мира Науки о Земле Гуманитарные науки История Культура и образование Медицина Наука и технология


Добавьте свои работы

Помогите таким же студентам, как и вы! Загрузите в Интернет свои работы, чтобы они стали доступны всем! Сделать это лучше через платформу BIBLIOTEKA.BY. Принимаем курсовые, дипломы, рефераты и много чего еще ;- )

Опубликовать работы →

Последнее обновление -
01/06/2026

Каждый день в нашу базу попадают всё новые и новые работы. Заходите к нам почаще - следите за новинками!

Мобильная версия

Можете пользоваться нашим научным поиском через мобильник или планшет прямо на лекциях и занятиях!