Коливальний контур без джерела напруги

Коливальний контур, що складається із послідовно з'єднаних індуктивності  , ємності   та активного резистора   називається RLC-контуром.

В загальному випадку активний опір   включає не тільки активні опори провідників, а й опір, зв'язаний з витратами на випромінювання, що виникає внаслідок відкритості конденсатора та індуктивності.

У випадку, коли активний опір малий, і ним можна знехтувати, коливальний контур називаю LC-контуром.

В ланку коливального контура можна добавити перемикач для аналізу процесу накопичення зарядів на ємності.

[ред.]Якісний опис

Нехай у певний момент часу на обкладинках конденсатора C існує певний заряд: додатній на одній із них, від'ємний на іншій. Оскільки обкладинки сполучені між собою колом, що складається з індуктивності і опору, то конденсатор почне розряджатися, а через коло потече струм. Збільшення струму на котушці індуктивності викликає в ній електрорушійну силу, яка діятиме проти струму, перешкоджаючи йому зростати миттєво. Крім того, проходячи через активний опір, струм буде викликати нагрівання цього опору за законом Джоуля-Ленца, призводячи до втрат енергії.

Сила струму в колі буде збільшуватися доти, доки на обкладинках конденсатора залишатиметься заряд. Тоді, коли заряд на обкладинках конденсатора дорівнюватиме нулю, сила струму в колі буде максимальною, і відтоді почне зменшуватися. Зменшення струму в індуктивності призводить до виникнення електрорушійної сили, яка намагатиметься сповільнити це зменшення, тому струм в колі не зменшиться до нуля миттєво, а продовжуватиме протікати, заряджаючи конденсатор уже оберненим зарядом. На обкладинці, зарядженій спочатку додатньо, зосереджуватиметься від'ємний заряд, і навпаки. Максимального значення заряд досягне тоді, коли струм через коло спаде до нуля. В цю мить на обкладинках конденсатора утвориться заряд майже рівний початковому, тільки з оберненим знаком. Зменшення заряду зумовлене втратами в активному опорі, що викликають зменшення струму перезарядки. Далі процес повторюється в зворотньму напрямку - конденсатор починає розряджатися, викликаючи в колі струм, індуктивність спочатку обмежує швидкість зростання струму, а потім швидкість його зменшення викликає електрорушійну силу , що втримуе заряд, і, як наслідок, конденсатор знову заряджається.

Якщо втрати струму (на утворення тепла, на випромінювання електромагнітних хвиль, тощо) невеликі, то коливання можуть продовжуватися дуже довго. У ідеальному випадку нульвого опору - вічно. В реальних колах активний опір завжди існує, а тому реальні коливання завжди затухають.

[ред.]Математичне формулювання

Основним критерієм розгляду є умова постійності сили струму у всіх точках контура. Тобто сила струму в довільний момент часу повинна задовольняти всім законам притаманним постійному струму. Такий змінний струм називаєть квазістаціонарним. Диференціальне рівняння для класичного RLC-контура записується для невідомої динамічної змінної - електричного заряду   і є математичним виразом закону Кірхгофа. Рівняння складається з трьох доданків - спадів напруги на індуктивності, на резисторі та напрузі на ємності, які в сумі повинні давати нуль:

,

Розв'язок цього рівняння має вигляд:

де   - резонансна частота контура,   - амплітуда коливань,   - фаза. Таким чином, при замиканні перемикача в RLC-контурі виникають затухаючі коливання. Тому цей контур і називають коливальним контуром. Декремент затухання коливань у контурі визначається активним опором за формулою:

.

Через цей коефіцієнт затухання можна виразити миттєву амплітуду коливань заряду конденсатора:

.

Різниця потенціалів   на обкладинках конденсатора пропорційна заряду  :

Залежність сили струму в коливальному контурі від часу має вигляд:

.

Якщо в початковий момент часу   заряд на обкладках конденсатора дорівнював  , а струм в контурі був відсутній, то початкову фаза коливань   та їхня амплітуда дорівнюють:

.

[ред.]Незатухаючі коливання

Якщо опір контура зменшувати до нуля  , тоді в   контурі виникають незатухаючі коливання, для яких справедливі такі співвідношення:

.

Заряди, напруги та струми в коливальному контурі будуть у цьому випадку рівні:

Період вільних незатухаючих коливань дорівнює

 (12)

Ця формула вперше була отримана в 1853 році В. Томсоном, тому і називається формулою Томсона.

Струм   в контурі можна переписати у вигляді:

. (13)

Тобто він відстає по фазі від різниці потенціалів на обкладках конденсатора на  . Амплітуда   сили струму, та амплітуда   різниці потенціалів дорівнюють:

 (14b)

тому

,

де величину   називають хвилевим опором контура.

[ред.]Закон збереження енергії

Повна енергія контура складається із суми двох енергій: енергії заряду  , накопиченого на ємності,   та магнітної енергії на індуктивності  :

.

Максимальна енергія, що накопичується на ємності дорівнює максимальній енергії, що накопичується на індуктивності і дорівнює повній енергії контутру

.

[ред.]Коливальні контури із джерелом напруги

[ред.]Послідовний контур

Послідовний контур - це такий коливальний контур, в якому джерело живлення підключено послідовно.

[ред.]Паралельний контур

[ред.]Висновки

В класичному коливальному контурі максимальне значення заряду на обкладках конденсатора завжди визначається початковими умовами. Скільки заряду   посадили на ємність, стільки ж і буде брати участь в коливаннях у випадку незатухаючих коливань. У випадку затухаючих коливань, кількість заряду буде перманентно зменшуватися.

Електро́ліз – розклад речовин (напр., води, розчинів кислот, лугів, розчинених або розплавлених солей тощо) постійним електричним струмом.

Електроліз полягає в електрохімічних процесах окиснення та відновлення на електродах. При електролізі позитивно заряджені йони (катіони) рухаються до катода, на якому електрохімічно відновлюються. Негативно заряджені йони (аніони) рухаються до анода, де електрохімічно окиснюються. В результаті електролізу на електродах виділяються речовини в кількостях, пропорційних кількості пропущеного струму. Електроліз застосовується для одержання багатьох речовин (металів, водню, хлору та ін.), при гальваностегії (нанесенні металічних покриттів), гальванопластиці (відтворенні форми предметів), а також у хімічному аналізі (полярографія).

Практичне значення

Електрохімічні процеси широко застосовуються в різних галузях сучасної техніки, в аналітичній хімії, біохімії і т. д. У хімічній промисловості електролізом одержують хлор і фтор, луги, хлорат і перхлорат, надсірчану кислоту і персульфати, хімічно чисті водень і кисень і т. д. При цьому одні речовини одержують шляхом відновлення на катоді, інші - електроокисненням на аноді. Електроліз в гідрометалургії є однією з стадій переробки металовмісткої сировини, що забезпечує отримання товарних металів. У кольоровій металургії електроліз використовується для добування металів з руд та їх очищення. Електролізом з розплавлених середовищ отримують алюміній, магній, титан, цирконій, уран, берилій та ін Для рафінування (очищення) металу електролізом з нього відливають пластини і поміщають їх як анодів в електролізер. При пропущенні струму метал, що підлягає очищенню, піддається анодному розчиненню, тобто переходить у розчин у вигляді катіонів. Потім ці катіони металу розряджаються на катоді, завдяки чому утворюється компактний осад вже чистого металу. Домішки, що знаходяться в аноді, або залишаються нерозчинними, або переходять в електроліт і видаляються. Гальванотехніка - область прикладної електрохімії, що займається процесами нанесення металевих покриттів на поверхню як металевих, так і неметалевих виробів при проходженні постійного електричного струму через розчини їх солей. Гальванотехніка ділиться на гальваностегію і гальванопластику.

• Гальваностегія - це електроосадження на поверхню металу іншого металу, який міцно зв'язується (зчіплюється) з покриваючим металом (предметом), що служить катодом електролізера.

Перед покриттям вироби необхідно ретельно очистити, в іншому випадку метал буде осідати нерівномірно, і зв'язок металу з поверхнею виробу буде нестійким. Способом гальваностегіі можна покрити деталь тонким шаром золота або срібла, хрому або нікелю. За допомогою електролізу можна наносити найтонші металеві покриття на різні металеві поверхні. При такому способі нанесення покриттів, деталь використовують як катод, який міститься у розчину солі того металу, покриття з якого необхідно отримати. В якості анода використовується пластинка з того ж металу.

• Гальванопластика - одержання шляхом електролізу точних, легко відокремлюваних металевих копій щодо значної товщини з різних як неметалічних, так і металевих предметів, які називаються матрицями.

За допомогою гальванопластики виготовляють бюсти, статуї і т. д. Гальванопластика використовується для нанесення порівняно товстих металевих покриттів на інші метали (наприклад, освіта "накладного" шару нікелю, срібла, золота і т. д.). Крім зазначених вище, електроліз знайшов застосування і в інших галузях:

• Отримання оксидних захисних плівок на металах (анодування);

• Електрохімічна обробка поверхні металевого виробу (поліровка);

• Електрохімічне фарбування металів (наприклад, міді, латуні, цинку, хрому та ін);

• Очищення води - видалення з неї розчинних домішок. В результаті виходить так звана м'яка вода (за своїми властивостями наближається до дистильованої);

• Електрохімічна заточка ріжучих інструментів (наприклад, хірургічних ножів(скальпелів), бритв і т.д.).

Закони електролізу Фарадея є кількісними співвідношеннями, заснованими наелектрохімічних дослідженнях, опублікованих Майклом Фарадеєм в 1836 році.

формулювання законів У підручниках та науковій літературі можна знайти кілька версій формулюваннязаконів. У найбільш загальному вигляді закони формулюються таким чином: Перший закон електролізу Фарадея: маса речовини, обложеного на електроді приелектролізі, прямо пропорційна кількості електрики, переданого на цей електрод.Під кількістю електрики мається на увазі електричний заряд, що вимірюється, якправило, в кулонах. Другий закон електролізу Фарадея: для даної кількості електрики (електричногозаряду) маса хімічного елемента, обложеного на електроді, прямо пропорційноеквівалентній масі елемента. Еквівалентній масою речовини є його молярна маса, поділена на ціле число, що залежить від хімічної реакції, в якій бере участьречовина.

математичний вигляд Закони Фарадея можна записати у вигляді такої формули: де: m - маса обложеного на електроді речовини в грамах Q - повний електричний заряд, що пройшов через речовину F = 96,485 C mol-1 - постійна Фарадея M - молярна маса речовини z - валентне число іонів речовини (число електронів на один іон). Зауважимо, що M / z - це еквівалентна маса обложеного речовини. Для першого закону Фарадея M, F і z є константами, так що чим більше величина Q,тим більше буде величина m. Для другого закону Фарадея Q, F і z є константами, так що чим більше величина M / z(еквівалентна маса), тим більше буде величина m. У простому випадку постійного струму електролізу призводить до: і тоді де: n - виділене кількість речовини («кількість молей»): n = m / M t - час дії постійного струму. У більш складному випадку змінного електричного струму повний заряд Q струму I ()підсумовується за час: Тут t - повний час електролізу. Зверніть увагу, що тау використовується в якості змінної, ток I є функцією від тау.

Принципи (постулати) теорії відносності Ейнштейна. Маса та імпульс в теорії відносності. Зв'язок між масою та енергією

Теорія відносності А. Ейнштейна - одна з основ сучасної фізики, яка вивчає взаємозв'язок властивостей простору і часу (просторових і часових характеристик матерії) у гравітаційному полі і якщо його немає. Її поділяють на загальну теорію відносності простору і часу та спеціальну теорію відносності, без врахування гравітаційного поля.

Теорія відносності заперечує існування введених ще в XVII ст. Ньютоном понять абсолютного простору і часу, які ні з чим не взаємодіють і є змінними. Ейнштейн розширив принцип відносності про тотожність механічних явищ в інерціальних системах на всю фізику, тобто, що всі фізичні явища - магнітні, електричні, атомно-ядерні - однаково відбуваються в будь-якій ІСВ. Це твердження називають принципом відносності Ейнштейна. Він лежить в основі теорії відносності; де його називають першим постулатом теорії відносності.

Спираючись на безліч дослідів, проведених в різний час різними вченими, Ейнштейн сформулював другий постулат теорії відносності: швидкість світла у вакуумі є однаковою в усіх інерціальних системах і не залежить ні від швидкості джерела, ні від швидкості приймача.

Швидкість світла у вакуумі виявилась граничнодопустимою для будь-якого матеріального тіла, а це означає, що ніяке матеріальне тіло не може рухатись зі швидкістю, більшою за швидкість світла у вакуумі.

Теорія відносності та її постулати повністю змінили погляди на характеристики простору і часу. Були сформульовані основні висновки теорії відносності:

1) явища, які є одночасними в одній системі відліку, можуть виявитись неодночасними в іншій;

2) довжина тіла, час і маса залежать від швидкості тіла. Якщо l₀ - довжина стрижня в системі, у якій стрижень знаходиться в спокої (власна довжина), а l - довжина стрижня в рухомій системі відліку (СВ), то

,                        (1)

Якщо t₀ - проміжок часу, виміряний за допомогою годинника в нерухомій системі відліку (власний час), а t - той же проміжок, виміряний в рухомій системі відліку , то

.                         (2)

Якщо m₀ - маса тіла, виміряна в системі відліку, в якій воно знаходиться в спокої (маса спокою), а m - маса тіла виміряна в рухомій системі відліку, то:

.                    (3)

Рівняння використовують для конструювання прискорювачів елементарних частинок й інших релятивістських приладів.

Зазнали зміни і закони додавання швидкостей.

Нехай - швидкість рухомої системи відліку (вагона) відносно нерухомої (людина, що стоїть), а - швидкість тіла відносно рухомої системи відліку (людина у вагоні) (рис. 331). Тоді маємо релятивістський закон додавання швидкостей:

.                           (4)

Імпульс частинки масою m₀ (в стані спокою) розраховується згідно з формулою:

.

А основний закон динаміки матиме попередню форму:  .

Розглянемо ще один висновок теорії відносності, який на разі, можливо, викликає найбільший інтерес: зв'язок між масою і енергією. Між енергією і масою є зв'язок, що випливає із закону збереження енергії і того факту, що маса тіла залежить від швидкості його руху.

Із часом Ейнштейн зробив важливий висновок: тіло має величезну енергію завдяки тому, що воно має масу. Зв'язок між масою і енергією згідно з теорією відносності визначають за формулою

E = mc²                                    (5)

Для розв'язування задач важливо пам'ятати формулу для визначення кінетичної енергії:

E_k = E –E_cп або  .             (6)

Положення теорії відносності і формули (1 - 6) підтверджуються точно встановленими експериментами. Більшість з нведених формул перетворюються у звичні співвідношення механіки Ньютона, якщо швидкість світла в них вважати нескінченно великою. Тому механіка Ньютона - це наближений варіант спеціальної теорії відносності для руху з невеликими порівняно зі швидкостю світла швидкостями.

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК МАСИ ТА ЕНЕРГІЇ

За законами Ньютона, якщо на тіло діє сила, то воно рухається з прискоренням. Якщо напрямок дії сили збігається з напрямком руху, то швидкість тіла має необмежено зростати. Проте це твердження суперечить принципу СТВ, згідно з яким існує гранична швидкість передачі взаємодії— швидкість світла.

Як з'ясував А. Ейнштейн, щоб закони Ньютона були інваріантними в усіх інерціальних системах відліку і відповідали положенням СТВ, слід переглянути деякі класичні уявлення про рух і взаємодію тіл. Зокрема, за допомогою математичних перетворень формули другого закону Ньютона він встановив, що маса тіла залежить від швидкості його руху:

де m — маса тіла, що рухається зі швидкістю v; m_o — маса тіла, яке перебуває в стані спокою; с — швидкість світла.

Згідно з другим принципом СТВ, не існує систем відліку, в яких би швидкість руху тіла перевищувала швидкість поширення світла у вакуумі

Масу т називають релятивістською масою, що залежить від швидкості; т₀ — масою спокою. Обидві величини характеризують інертні властивості тіла у різних станах: під час руху тіла або у спокої

Цей висновок усував існуюче протиріччя між класичною механікою і теорією відносності, оскільки за цих умов рівняння руху ставали інваріантними для всіх інерціальних систем відліку:

Рівняння руху релятивістської і класичної механіки мають однакову форму незалежно від швидкості руху тіла

Якщо швидкість тіла незначна (v << с), то залежністю маси тіла від швидкості можна знехтувати, адже підкореневий вираз у знаменнику формули (5.5) наближається до l, а m = m₀. Отже, рівняння руху (5.5) у релятивістській і класичній фізиці має однаковий вигляд. В узагальненій формі його можна записати як  , де р — імпульс тіла.

Висновок про залежність маси тіла від швидкості має важливі наслідки для сучасної фізики. Насамперед це стосується взаємозв'язку маси й енергії.

Оскільки зміна швидкості тіла впливає як на його масу, так і на енергію, природно припустити, що між цими двома величинами — масою та енергією — може існувати зв'язок. За допомогою математичних перетворень, що випливають із закону збереження енергії, А. Ейнштейн встановив спів-відношення між масою і повною енергією тіла:

Коли тіло перебуває у стані спокою, його енергія дорівнює Е₀ = m₀с², її називають енергією спокою

Повна енергія тіла дорівнює: Е₀ = m_ос² + Ек 

Ця знаменита формула взаємозв'язку маси та енергії є універсальною стосовно будь-яких видів енергії. Вона передбачає, що кожне тіло має енергію, потенціальний запас якої визначається енергією спокою тіла m₀c² та його кінетичною енергією, тобто її фізичний зміст полягає в тому, що енергія здатна перетворюватися на інші види.

Як ми переконаємося далі, формула взаємозв'язку маси та енергії відіграє особливу роль в атомній і ядерній фізиці, де перетвоення речовин унаслідок ядерних реакцій супроводжується значним вивільненням енергії. Вона має незаперечне значення і в розрахунках релятивістських ефектів елементарних частинок, зокрема під час взаємних їх перетворень.

ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО РОЗВ'ЯЗУВАННЯ 23

1. З якою швидкістю має рухатися система відліку відносно іншої, щоб довжина метрової лінійки в ній скоротилася на 20 см? 2. Елементарна частинка за час свого життя 2,5 • 10^-8 с від «народження» до розпаду пролітає 500 м. У скільки разів її швидкість відрізняється від швидкості світла? 3. Електрон набув у прискорювачі елементарних частинок швидкість 0,995 с. Чому дорівнюватиме його маса? 4. Яку додаткову кінетичну енергію треба надати електрону, щоб його маса змінилася вдвічі? 5. На скільки збільшиться маса води, якщо 100 кг її нагріти на 100 К при сталому об'ємі?

ЗАПИТАННЯ

1. Чому тривалий час залежність маси тіла від його швидкості експериментально не була доведена? 2. Як залежить маса тіла, що рухається, від його маси спокою? 3. У чому виявляється універсальність формули взаємозв'язку маси та енергії?

ГОЛОВНЕ В РОЗДІЛІ 5

• Сучасна фізика грунтується переважно на двох теоретичних узагальненнях: квантовій гіпотезі М. Планка, висунутій ним у 1900 році, і постулатах теорії відносності, сформульованих у 1905 році А. Ейнштейном. Спеціальна теорія відносності переглянула насамперед спрощені класичні уявлення про простір і час як незалежні абсолютні субстанції. Вона дала більш глибоке, узагальнене їх тлумачення, об'єднавши в єдиний континуум — простір—час. Завдяки цьому в СТВ інакше характеризується одночасність події: дві події, що відбуваються в різних точках простору і є одночасними в одній системі відліку, не будуть одночасними в інших.

В основу спеціальної теорії відносності покладено два принципи:

1) в усіх інерціальних системах відліку, незалежно від стану їх руху, фізичні явища відбуваються за однаковими законами;

2)  швидкість поширення світла є сталою для всіх інерціальних систем відліку і не залежить від їх руху; вона є граничною у передачі будь-якої взаємодії чи поширенні імпульсу.

А. Ейнштейн встановив, що при переході від однієї системи відліку до іншої перетворення координат співпадають з формулами перетворень Лоренца. Тому довжина /' в рухомій системі відліку менша від довжини І в системі, відносно якої та рухається:

тривалість події Δt' у рухомій системі завжди більша за и тривалість Δt у нерухомій системі:

У випадку релятивістських швидкостей маса тіла залежить від швидкості його руху:

де m₀ — маса спокою, v — швидкість тіла, с — швидкість світла.

За допомогою математичних перетворень, що випливають із закону збереження енергії, А. Ейнштейн встановив універсальний для будь-яких видів енергії взаємозв'язок між масою та енергією тіла:

• Таким чином, завдяки більш глибокому тлумаченню властивостей простору і часу сучасна фізика отримала досконаліший інструмент пізнання природи, в якому класична теорія є окремою системою по¬глядів і теоретичних узагальнень для закономірностей макросвіту і незначних швидкостей руху тіл.

Введення  Все, що існує у Всесвіті, живе і неживе, має просторово-часовий вимір Простір і час невіддільні від матерії, нерозривно пов'язані з її рухом і один з одним, кількісно і якісно нескінченні. Таким чином, матерія, простір, час, рух є основними поняттями науки.  Прагнення зрозуміти навколишній світ, його структуру, сформулювати приватні і загальні закони його існування та розвитку на основі вивчення взаємозв'язків між природними явищами і процесами завжди було притаманне людству.  Так, стародавні греки створили дві точні науки: геометрію, що виросла з техніки землемір, і астрономію, викликану до життя потребою вимірювати час.  Ми пізнаємо світ, перш за все за допомогою органів почуттів - природних фізичних приладів людського організму.  Основну інформацію, яка формує наші уявлення про цей світ, ми отримуємо через органи зору - очі, але вони інколи "обманюють" нас. При досить швидкому русі спостережуваних нами об'єктів очі "змішують" їх зображення (на цьому явищі заснована кіно), занурена у воду палиця здається заломленої, а оптичні ілюзії (міражі, гало і т. д.) ми приймаємо за реально існуючі явища.  Світ наповнений найрізноманітнішими звуками, по не всі з них ми сприймаємо, зате людям з різними психічними відхиленнями можуть чутися не існують в даний момент звуки (слухові галюцинації).  Чи достатньою мірою суб'єктивні і наші смакові відчуття, сприйняття запахів (нюх), дотик, теплові відчуття (озноб у хворого, купання загартованих людей - "моржів" - в ополонці), відчуття болю.  Поступово людина навчилася створювати пристрої та системи для отримання об'єктивної інформації про навколишній світ.  У зв'язку з цим метою даного реферату є розгляд і вивчення сучасних уявлень про простір і час.  Відповідно до поставленої мети в роботі передбачається вирішити такі завдання:  - Розглянути подання про простір;  - Вивчити уявлення про час. 

1. Уявлення про простір

1.1. Еволюція базових понять простору

Евклід побудував геометрію тривимірного простору, відому в науковому побуті як евклідова геометрія. Для визначення положення в просторі Рене Декарт (1596-1650) ввів прямокутну систему координат ("декартові координати") - х, у, z. Фізичний світ Декарта складається з двох сутностей: матерії (простий "протяжності, наділеною формою") і руху. Оскільки "природа не терпить порожнечі" (Арістотель), у нього протяжність заповнена "тонкою матерією", яку Бог наділив безперервним рухом. Встановивши закони руху, Декарт записав механічно всі світові процеси і на основі своїх законів руху побудував "космологічний роман" (трактати "Мир" та "Начала філософії").  Декартово уявлення про флюїди, що заповнюють простір, панувало в науці XIX і частково XX ст., Надавши істотний вплив на розвиток таких розділів фізики, якоптика і електрику. Вага, як і будь-яка сила, у Декарта є властивістю руху тонкої матерії, ототожнюється з простором. Тому механіцизм Декарта зводить сили до властивостей простору.  Ісаак Ньютон (1643-1727) відкрив нові властивості простору, вивчаючи рух переміщаються тел. Він розглядав простір як субстанцію, здатну динамічно діяти наматеріальні тіла. Модель простору, запропонована Ньютоном, - це модель незалежно існуючої субстанції, в якій можуть переміщатися матеріальні тіла і частки світла. Тому кожен об'єкт володіє в просторі певним становищем та орієнтацією, а відстань між двома подіями точно визначено, навіть якщо ці події відбулися в різні моменти часу. Визначити положення тіла в просторі можна тільки щодо системи якихось об'єктів, тому має сенс говорити про швидкість об'єкта в просторі, оскільки відчувається лише нерівномірний рух (а не рух з постійною швидкістю). Ньютон у своїх "Математичних засадах натуральної філософії" (1687) переклав наматематичну мову суто буденні відчуття, записавши закони руху так, що вони визначаються тільки прискоренням.  Таким чином, всі рівномірні руху у Ньютона відносні, а прискорені - абсолютні. Причини, що викликають прискорені руху, він назвав силами. Сили пропорційні прискоренню тіл з коефіцієнтом М, званим інертною масою: F = Mω. Якщо цей закон Ньютона прочитати справа наліво, то з нього випливає, що при рівномірному русі системи її складові частини не відчувають силового впливу. Це означає, що рівномірний рух не можна механічними засобами відрізнити від іншого такого ж стану, отже, і простір саме по собі не надає силового впливу на рухомі тіла. Механіка Ньютона дозволяє спостерігати в просторі тільки прискорені руху. Прискорення призводить до виникнення сил інерції. Такі, наприклад, тиск ніг людини, спрямоване вниз при короткочасній зупинці ліфта, що рухається в напрямку вгору, або відцентрова сила на обертається каруселі. Ньютон приписував появу сил інерції простору, в якому відбувається прискорення, що доводитьреальність існування його простору.  Після створення теорії електромагнетизму Максвелла з'явилася можливість використовувати оптичні явища - поширення світлових сигналів - для вимірювання швидкості руху в просторі. Цей рух можна було визначити по його переміщенню щодо ефіру - якоїсь рідини, що заповнює простір. Теорія Максвелла пророкувала, що світло поширюється в ефірі з постійною швидкістю, що залежить від "пружності" ефіру. Тоді швидкість світла, виміряна спостерігачем, повинна бути різною в залежності від того, в якому напрямі світло поширюється - за течією в ефірі чи проти. Але досвід, проведений в 1887р. Альбертом Майкельсона (1852-1931) і Едвардом Морлі (1838-1923), показав, що ефекту, пов'язаного з ефіром, немає, тобто і немає самого ефіру.