Все наши наблюдения подтверждают, что изменение скорости тела всегда вызывается воздействием на него других тел. При взаимодействии оба тела изменяют скорость. И это изменение зависит не только от условий и интенсивности взаимодействия, но и от свойств самих тел.
При одинаковой действия различны тела изменяют свою скорость по-разному.
Свойство тела, которая заключается в том, что тело не может мгновенно изменить скорость, потому что для этого нужно время, называется инертностью тела. Чем меньше изменяется скорость тела при взаимодействии, тем тело более инертным.
Величину, количественно характеризует инертность тела, называют массой тела. Чем больше масса тела, тем оно инертнее. Масса тела обозначается буквой m и измеряется в килограммах в Системе Интернациональной. Приблизительно можно считать, что 1 килограмм равен массе 1 литра чистой воды при комнатной температуре. За эталон массы взято специальный цилиндр, изготовленный из сплава платины и иридия. Этот эталон хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севре (Франция).
Массу тела можно определить по изменению его скорости при взаимодействии с телом известной массы. Если взять тело известной массы и привести его во взаимодействие с телом неизвестной массы, то по отношению их ускорений можно найти неизвестную массу. Отношение модулей ускорений двух тел, взаимодействующих, равно обратном отношению их масс.
Простым способом определения массы тела является взвешивание.
При решении основной задачи механики необходимо знать ускорение, которое вступает одно тело, а не оба. В таком случае говорят, что на тело действует сила.
Сила - это физическая величина, которая количественно характеризует действие одного тела на другое, в результате которой оно приобретает ускорение. Сила является векторной величиной. То есть, кроме числового значения, сила направление. Сила обозначается буквой F и в Системе Интернациональной измеряется в ньютонах. 1 ньютон - это сила, которая телу массой 1 кг, находящегося в состоянии покоя, предоставляет за 1 секунду скорость 1 метр в секунду при отсутствии трения. Измерить силу можно с помощью специального устройства - динамометра.
В зависимости от характера взаимодействия в механике различают три вида сил:
силу тяжести,
силу упругости,
силу трения.
Как правило, на тело действует не одна, а несколько сил. В таком случае рассматривают равнодействующую сил. Равнодействующей сил называют такую силу, которая действует так же, как несколько сил, одновременно действующих на тело. Пользуясь результатами опытов, можно сделать вывод: равнодействующая сил, направленных вдоль одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону, а ее значение равно сумме значений этих сил. Равнодействующая двух сил, направленных вдоль одной прямой в противоположные стороны, направлена в сторону большей силы и равна разности значений этих сил.
Второй закон Ньютона: сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на ускорение, предоставленное этой силой.
Последствия Второго закона Ньютона:
Закон справедлив только в инерциальных системах отсчета.
Сила - причина изменения скорости. Направление ускорения всегда совпадает с направлением силы.
Закон справедлив для силы любой природы.