Ньютонның екінші заңы (негізгі заң

Материялық нүктеге түсірілген күшті деп, ал осыдан пайда болатын нүкте үдеуін ā-деп белгілейік, онда екінші заңды векторлық теңдеу түрінде жаза аламыз:

мұндағы, тұрақты шама. Тәжірибеге қарағанда әртүрлі материя-лық нүктелер үшін тұрақтысының шамасы да әртүрлі болады. Басқаша айтқанда, әрбір материялық нүктенің өзіне сай тұрақтысы болады:

Берілген күшінің әсерінен болатын материялық нүктенің үдеуі тұрақтысына пропорционал болады. тұрақтысының шамасы неғұрлым көп болса, берілген күшінің әсерінен болатын үдеу соғұрлым аз болады. Басқаша айтқанда тұрақтысы неғұрлым көп болса, материялық нүктенің инерттілігі (инерциясы) соғұрлым көп болады. Материялық нүктенің инерттілігінің өлшемі ретінде алына-тын тұрақты шамасын материялық нүктенің инерттілік көрсет-кіші, яғни инерттік массасы дейді.

Қысқаша айтқанда, дененің массасы – оның инерттілігін өрнек-тейтін шама. Екінші жағынан денелердің инерттілігінің әртүрлі, әр дәрежеде болуы ол денелерде материяның бірдей мөлшерде болмай-тындығында. Әрбір дененің өзінде белгілі мөлшерде материя немесе материялық зат болады. Күнделікті өмірде денедегі материя мөлше-рін дене салмағына қарай анықтайды. Бірақ дене салмағы, оның Жер-дің қай енділігінде екендігіне және теңіз бетінен саналатын биіктіктің өзгеруіне қарай өзгеріп отырады. Ал денедегі заттар мөлшері, яғни ондағы материя бұл жағдайларға тәуелді емес, ол тек дененің өзіне ғана тән қасиет. Сондықтан да салмақты денедегі заттар мөлшерінің өлшеуіші ретінде алуға болмайды. Бірақ дененің салмағының дененің еркін түсу үдеуіне қатынасы ауасыз ортада тұрақты болатыны, басқа ештеңеге тәуелді еместігі, тек берілген дененің өзіне ғана тән шама екендігі тәжірибеден белгілі. Егер берілген дененің салмағы Р деп, ал еркін түсу үдеуін деп белгілесек, онда осы дене үшін тұрақты қатынасты былай жазамыз:

. (3.3)

Тек дененің өз қасиетіне ғана тәуелді болатын шамасын дененің ауырлық массасы дейді. Денедегі материя мөлшерінің өлшемі ретінде алынатын, (3.3) – қатынаспен анықталатын, шаманы дененің ауырлық (гравитациялық) массасы дейді.

(3.3)–формула Жер бетіндегі денелердің массаларын анықтауға қолданылады. Сµйтіп Жер бетіндегі денелердің ауырлық массалары олардың салмақтарына пропорционал шама екенін анықтадық.

Көптеген тәжірибелердің нәтижелері ауырлық массасының инерттілік массасына тең болатынын көрсетеді. Олай болса, (3.1)–формуладағы шамасы мен (3.3)–формуладағы шамасын теңестіреміз:

Бұдан массаның дене инерциясының өлшемі болуымен қатар ол дененің гравитациялық қасиетін де анықтайтын физикалық шама екенін көреміз. Сондықтан да материялық және инерциялық қасиет-тер Ньютон механикасында эквивалентті қасиеттер болып табылады.

Егер (3.4) теңдігін ескерсек, (3.1) қатынасын қайтадан былай жазуға болады:

. (3.5)