3.2 ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИСТЕМЫ СИ
Ускорение. Так получилось, что эта производная единица системы СИ довольно полно рассмотрена выше. Единицу измерения 1 м/с2 автор считает не соответствующей сущности ускорения как явления.
Сила. В качестве единицы измерения принят Ньютон, индексируемый кг*м/с2. С первым множителем всё понятно, к нему можно приставить любой модуль. А что нужно понимать под вторым множителем – м/с2 «а» или «g»? Модуль ускорения теоретически может быть любым для «а» и 0 –9,8 для «g». Получается, при использовании «а» сила в 100 Н может быть получена при разных значениях модулей сомножителей, произведение которых равно 100. При использовании «g», те же 100 Н могут быть получены только в одном случае: m=10,2 кг, g=9,8 м/с2
В источнике [1, с. 83 – 85], после заголовка «Сила», идут общие рассуждения о взаимодействии тел, о растянутой и сжатой пружинах, а вот сущность рассматриваемой единицы не раскрыта.
В источнике [2, с.84] «Сила – физическая векторная величина, являющаяся количественной мерой действия одного тела на другое, в результате которого изменяется скорость тела и происходит его деформация». А если не происходит ни того, ни другого, т.е. не изменилась скорость, не зафиксирована деформация тела (например, взаимодействие однополярных концов двух линейных магнитов)? В качестве примера рассмотрим взаимодействие двух тел: книги и стола. При умеренном весе книги и высокой прочности столешницы, скорость и деформация не будут обнаружены от действия силы тяжести, хотя последняя имеет место. Представляется, что приведенная формулировка силы нуждается в радикальной коррекции.
В физике прочно укоренилось мнение, что при действии силы тяжести на опору, будь она предельно жёсткая или в виде пружины, опора действует на тело силой, равной по модулю, но направленной навстречу силе тяжести. С этим трудно согласиться. Сила тяжести может деформировать опору (раздавить, изогнуть, вдавить в грунт), сжать пружину, изменив координату поверхности соприкосновения, и это происходит при мнимом равенстве сил. Но никогда деформированная опора или сжатая пружина, при тех же параметрах, не изменят координату подошвы тела. О каком равенстве противодействия действию может идти речь?
С учетом сказанного выше, рискну дать такое определение силы: сила есть внешнее воздействие на тело, способное изменить его форму, координаты, скорость, уровень энергии. В это определение силы не входят реакции опор, по своей сущности являющиеся силами внутренними, обусловленными взаимодействием и связями элементарных частиц, а не взаимодействием макротел. Я не случайно акцентирую внимание на этом, поскольку в [1, с. 84] постулируется следующее: « а) силой упругости называется сила, возникающая при деформации тела; б) силой реакции называется сила, действующая на тело со стороны опоры. Значит, сила упругости возникает только при деформации опоры». Думается, всё наоборот: под упругостью (не силой упругости) следует понимать способность опоры сопротивляться деформации от приложенной нагрузки (силы). Под большим сомнением валидность термина «сила реакции» , о чем говорилось выше.
Импульс. Импульс чего? Тела, силы? Если ориентироваться на размерность – 1 Н*с – то силы, если на 1 кг*м/с – тела. Поскольку я позволил себе усомниться в легитимности с2, то не вижу разницы между силой и импульсом силы. Но если бы не эта с2 в составе Н, мы имели бы размерность импульса 1 кг*м, по сути работу. В добрые старые времена 1 кг*м/с именовался мощностью (ныне количество движения или импульс тела), а единицей мощности в системе СГС была «лошадиная сила» (75 кг*м/с).
Давайте рассмотрим единицу измерения импульса в системе СИ в нетрансформированном виде, т.е. Н*с. Первый множитель есть сила, которая сообщает ускорение 1 м/с2 телу массой 1 кг. А какова физическая сущность
второго множителя с? Это 1 с, или допустимы доли с, несколько с ? Впрочем, какая разница, ведь она все равно сокращается с с в знаменателе. Работа, энергия. Единица измерения – Джоуль (1Дж = 1 Н*м) . Давайте раскроем Н и получим размерность работы (энергии) – кг*м2/с2. Странная размерность, согласитесь.
Мощность. Единица измерения – Ватт (1 Вт = 1 Дж/с). Скажу только, что обсуждался раздел системы СИ «Механические единицы». По какой-то труднообъяснимой причине работа и мощность представлены не механическими, а электрическими единицами.