Об ускорении

Из цикла рассказов НЕОЧЕВИДНОЕ ВЕРОЯТНОЕ

Однажды повстречались два образованных лоботряса (в благородном понимании этого слова), бывшие однокурсники, окончившие физтех университета, но уж сорок лет прошло с той поры.
 
Один другого спрашивает: – Ты не знаешь, случайно, что такое ускорение?

– А для чего тебе?

– Да так, от нечего делать, – вот вышел на пенсию, думаю, надобно «тряхнуть стариной»… решил разобраться, то ли для собственного удовольствия, то ли ради забавы.

– Дружище, тебе нужно вспомнить законы движения. Ускорение – это сила поделённая на массу. Кажется, это вроде как вытекает из второго закона Ньютона…

– Спасибо, друже, дал ориентир. Я тут намедни пересмотрел учебники и наткнулся на первоисточник, – «Математические начала натуральной философии», напечатано в 1989-м году, издательство «Наука».

– А кто автор?

– Да тот самый Исаак Ньютон. А перевод с латыни сделал некто Крылов, но не тот, что баснописец, видать, однофамилец… Прикинь, у Ньютона там ничего нет про ускорение.
 
– Ух, ты! А законы-то хоть есть?

– Да, есть, – само сочинение где-то порядка 600 или 700 страниц, замучаешься читать… но про законы – в самом начале, где-то на 40-й или 50-й странице, не помню точно.

– Ты не шутишь? Ты внимательно читал? Неужели и впрямь про ускорение нет ни слова?
 
– Да, точно, внимательно. Там есть даже комментарии А.Н.Крылова, где чётко сказано, что Ньютон всюду применял выражения «количество движения» и «движущая сила», а также «ускорительная сила».
 
– А количество движения – ведь это масса помноженная на скорость?

– Да, только вместо «массы» у Ньютона – количество материи, без учёта среды, которая проникает во внутрь вещества или тела. Чувствуешь разницу?

– Ну, да, разница вроде есть. А чему тогда нас учат в школах и университетах?

– Ты думаешь, нас чему-то учат? Они просто пересказывают учебники, распространяют то, что уже прописано там заранее, “вливают в уши” чьи-то околонаучные интерпретации.

– Ты спрашивал у педагогов, что такое ускорение?

– Бесполезно спрашивать, они сами не знают больше, чем в учебниках.
 
– Да, если там устаревшие или искажённые сведения, то чему сами учителя учатся?

– Скорее всего учителя считают, что они учат, а не учатся. Хотя я согласен с тобой, если сам ничему не учишься, то чему ты можешь обучать других?

– Слышишь, а может нужно отделить науку от образования? Всё равно педагог ничего не преподаёт нового, кроме того, что ему кем-то предписано.

– Это не нашего ума дело! Хотя, действительно, обратиться с вопросом не знаю к кому – я насчёт ускорения-то.

– А ты пробовал спросить у какого-нибудь профессора, а лучше – у академика?

– Нет смысла, – они всё равно направят читать учебники. Сами-то, видимо, объяснить не могут, ввиду якобы большой занятости. Вот я и нашёл тебя, чтоб задать вопрос…

– Ха-ха! Ну, и насмешил. Ты хоть первоисточник Ньютона чуть-чуть почитал, знаний кучу приобрёл, мне уже кое-что рассказал, просветил, так сказать.

– Хорошо, но кто же тогда несёт ответственность за науку, если некому задать вопрос?

– Может тебе обратиться в Академию наук или ещё к кому-нибудь там повыше?

– Что толку? Кто из них виновен в том, что ускорения нет в сочинениях Ньютона?
 
– Да, точно так и есть. Тогда кто же виноват? Ты виноват?

– Причем тут я, – я же не Исаак Ньютон. А может быть ты виноват?

– Нет, конечно, я тоже не виноват. Я думаю, – виноват учебник!

– Забавно. А ты помнишь, нас учили, в чём измеряется тяга ракетного двигателя?

– В секундах, только это удельная тяга, там берется соотношение общего веса ракеты к весу топлива, – типа того, на сколько секунд хватит заправки или запаса топлива.

– Ну да, это как полный бак автомобиля, – заправил «горючкой» и едешь пока не заглохнет.

– А прикинь, если в самолёте «горючка» закончится посередине полёта?
 
– Не дай Бог! Выходит, и ракета становится обыкновенной болванкой, когда летит по инерции после расходования топлива в баках?

– Выходит так. Главное секундомер не забыть включить на старте, замерить на сколько секунд хватит «горючки», чтоб вывести ракету на орбиту. А то шлёпнется где-нибудь… не там…

– Ну да, такое разве бывает?

– А как же! Не долетит до орбиты по инерции, либо, наоборот, улетит в Космос – поминай как звали… Ускорение нужно рассчитать строго по математической формуле, чтобы вывести массу, то бишь “полезный груз” на орбиту.

– Так значит, ускорение всё же нужно, чтоб разогнать массу ракеты? А в каких единицах это самое ускорение измеряется-то?

– Как всегда, метры, делённые на секунду в квадрате.

– А почему в квадрате? Скорость-то инерционная, раз это болванка летит… значит скорость равномерная и прямолинейная, согласно трактату Ньютона. Ей, ракете, только придают разовый импульс на старте или разгон.

– Да, меняется масса, т.е. вес ракеты, – при подъёме на высоту исчезает гравитация, но масса-то “полезного груза” остаётся!

– Тогда, если секунда в квадрате, – значит, одна из этих секунд относится к массе? Не так ли?

– Ну да, выходит так. Секунды, перемноженные друг на друга, – одна из них, естественно, относится к проделанному пути, а другая – к инерционной массе.

– Интересно. Кстати, в сочинении Ньютона я вычитал, чем отличается масса от инерции массы, – разве что воззрением на неё. Там Ньютон силу ускорительную непременно связывал с изменением «количества движения» по времени.
 
– А другого, собственно говоря, и быть-то не должно. Скорость сама по себе, не имеет никакого ни физического, ни математического смысла, если она не привязана к какому-то конкретному телу или веществу, обладающему массой. Правильно я разумею?

– Согласен с тобой. Разогнать можно только массу во времени. Когда я давлю на гашетку своего авто, меня аж вдавливает в спинку сиденья! Чувствую массу тела!

– А ты поставь весы и измерь давление на кресло. Помнишь, кажется Эйнштейн писал об аналогичных экспериментах в лифте?
 
– Ага, давай в скоростном лифте поставим напольные весы и измерим инерционный вес при ускорении лифта вверх или вниз. Вес должен меняться. Неочевидно, но вероятно.
 
– Знаешь, до нас уже ставили эксперименты. Ты что им не веришь?

– Верю, да надо бы когда-нибудь самому проверить на всякий случай, мало ли чего – может не то или не так мерили. Ведь так бывает, как говорится, доверяй, но проверяй!

– Согласен. Проверь на досуге, тебе всё равно теперь делать нечего!

– Хорошо, проверю. И развлекусь заодно. А можно ли массу поделить на секунду?

– А чего ж нельзя? Можно! Если секунду разделить на килограмм можно, то и наоборот тоже можно.

– Ага. Получится, видать, удельная масса или что-то вроде того.

– Да, только не просто масса, которая в общем-то не меняется, а инерционная масса, изменяемая по времени. Если импульс постоянный подаётся…

– Ну да, конечно. Слышишь, тогда ускорение – это мера инерционной массы в секунду… можно дать такое определение? Тогда будет размерность другая – кг/сек.

– Думаю, так оно и есть. Если это не противоречит закону движения Ньютона.

– Конечно не противоречит! Ведь по сути скорость – это мера измерения движения, т.е. проделанного пути какого-либо объекта за одну секунду. А объект, естественно, имеет массу, которая так же изменится в ту же секунду!

– Точно так, согласен. Любой объект имеет массу, которая на самом деле не меняется при полностью инерционном движении – если не давить на педаль газа и не тормозить. Масса инерционная без воздействия как бы “стабилизируется”.

– Когда резко газуешь или тормозишь меняется инерционная масса, а правильнее сказать, как у Ньютона – инерция массы.
 
– Стоп, что-то новенькое! Разве инерционная масса и инерция массы – не одно и то же?
 
– Ну да, прикинь, теперь придётся расшифровывать, что такое инерция… одно цепляется за другое! Всё так запутано! И у Ньютона звучит это как «врождённая сила материи», хотя перевод сделан не совсем точно, – по определению Ньютона сила инерции происходит от инерции материи. В своих комментариях А.Н.Крылов признался, что он не смог найти точный перевод для первого закона, именно в том месте, где говорится об инерции.
 
– Ладно, разбирайся. Потом расскажешь, что такое инерция. Спасибо за ликбез!

– И тебе спасибо, было приятно пообщаться. И вместе разобрались, что такое ускорение.

– Слышишь, тебе нужно свой учебник издать, хотя бы, чтоб своих детей и внуков обучать!

– Я подумаю над твоим предложением. Скорее, это не учебник, а азбука знаний.

– Всё, давай держи «краба», я побежал дальше…

– Всего хорошего, беги равномерно и прямолинейно, не ускоряйся и не тормози!