§ 12.3. Як порівняти маси двох тіл?
Ми вже знаємо, що виміряти фізичну величину означає порівняти її з одиницею цієї величини. Як можна порівняти маси двох тіл?
Поставимо досвід
Візьмемо два однакові візки, які можуть рухатися столом майже без тертя, і зміцнимо на них пружні платівки. Зігнемо пластинки і зафіксуємо їх у зігнутому стані за допомогою нитки (рис. 12.3 а).
Мал. 12.3. Порівняння мас двох візків при їх взаємодії один з одним
Поставимо візки поруч і перепалимо нитку. Платівки розпрямляться, і візки відштовхнуться одна від одної. При цьому вони придбають однакові за величиною та протилежно спрямовані швидкості (рис. 12.3, б). Звідси ми можемо зробити висновок, що якщо два тіла однакової маси спочатку спочивали, то внаслідок взаємодії один з одним вони набувають рівних швидкостей.
Повторимо досвід, помістивши на один з візків ще один такий самий візок. В цьому випадку завантажений візок придбає вдвічі меншу швидкість, ніж порожня (рис. 12.1, в). Зауважимо, що і загальна маса двох візків у 2 рази більша, ніж маса одного візка!
Проведені досліди дозволяють висловити гіпотезу (припущення), що відношення мас двох тіл обернено відношенню швидкостей, які придбали ці тіла внаслідок взаємодії один з одним.
Щоб перевірити цю гіпотезу, повторимо досвід ще раз, поклавши на завантажений візок ще один порожній. Ми побачимо, що навантажений візок з потрійною масою набуде втричі меншої швидкості, ніж порожній. Отже, досвід підтверджує нашу гіпотезу.
Отже, якщо двоє тих, хто спочиває спочатку тіла в результаті взаємодії один з одним набули швидкості v1 і v2, то відношення мас цих тіл назад відношенню їх швидкостей:
Це дозволяє порівнювати маси двох тіл.
При взаємодії двохспочатку тіл, що спочивають, перше тіло масою 1 кг набуло швидкості 1 м/с, а друге тіло набуло швидкості 10 м/с. Яка маса другого тіла?