Механика. Щербаченко Л.А. - 117 стр.

            возможность отработать приемы передвижения по кабине, выполнять
            различные действия и т. д.


                                 Гравитационная и инертная массы.
                  Наступление состояния невесомости при свободном падении
            обусловлено весьма важным физическим фактором, а именно равенством
            инертной и гравитационной масс тела. Инертная масса характеризует инертные
            свойства тела, а гравитационная масса – силу, с которой тела притягиваются
            по закону Ньютона. Гравитационная масса имеет такой же смысл, как, на-
            пример, электрический заряд при рассмотрении электромагнитных взаимо-
            действий. Вообще говоря, ниоткуда не следует, что гравитационная и инерт-
            ная массы тела должны быть пропорциональными, или, что то же самое,
            равными друг другу (если две физические величины пропорциональны
            друг другу, то подходящим выбором единиц физических величин можно их
            сделать /равными друг другу). Докажем, что инертная и гравитационная
            массы тела пропорциональны друг другу. Сила, действующая со стороны
            Земли, гравитационная масса которой M г , на некоторое тело, гравитационная
            масса которого m г , на поверхности Земли равна
                           M г mг
                    F =G                                                           (20)
                            R2
                 где G – гравитационная постоянная, R – радиус Земли. Если инертная
            масса тела – m то под действием силы (20) оно приобретает ускорение:
                         F    M m            m
                    g=     = G 2г г = const ⋅ г                                    (21)
                         m    R m            m
                  Так как ускорение g для всех тел у поверхности Земли одинаково, то от-
            ношение их инертных и гравитационных масс одинаково, т. е. инертная и
            гравитационная массы пропорциональны друг другу. Соответствующим вы-
            бором единиц физических величин можно их сделать равными друг другу
            и говорить о массе вообще, не уточняя, о какой именно массе идет речь.
                  Именно благодаря тому обстоятельству, что гравитационная и
            инертная массы равны друг другу, при свободном падении силы инерции
            и силы тяжести компенсируют друг друга и исключаются из
            рассмотрения.
                  Ввиду того, что равенство инертной и гравитационной масс имеет
            важное значение, оно было весьма тщательно проверено в различных
            экспериментах. К настоящему времени можно считать доказанным, что эти
            массы равны друг другу с точностью, не меньшей 10 −12 их значения, т. е.
             mг − m
                    ≤ 10 −12 .
              mг
                 Равенство инертной и гравитационной масс имеет и другое следствие:
                 если система отсчета находится в равноускоренном прямолинейном
            движении относительно инерциальной системы отсчета (в которой, по
            определению, отсутствуют поля тяготения), то явления в ней протекают

                                                                                    117

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com