14.nodaļa Saistītu ķermeņu pāra izveides mehānika :
(ķermeņu pāra mijiedarbības dinamika un enerģika)
Divu punktveida ķermeņu jeb punktveida ķermeņu pāra mehānika ir elementārā mehānika, kuras izpratne veido pamatu sarežģītāku mehānikas parādību apguvei. Ķermeņu pāra kustība - tā vienkāršākajā gadījumā ir taisnlīnijas kustība, kad ķermeņi tuvojas vai attālinas viens no otra pa taisni, uz kuras tie abi atrodas.
Taču arī šajā visvienkāršakajā situācijā kustības apraksts - matemātiskā modelēšana (faktoloģija un cēlonība) var būt formāli visai atšķirīga atkarībā no tā, kā izvēlētajā atskaites sistēmā savstarpēji novietoti aplūkojamie ķermeņi. Proti, formāli ir starpība, vai ķermenis B kā iedarbības uztvērējs atrodas koordinātu ass pozitīvā virzienā no iedarbības avota A vai arī ir novietots pretējā virzienā no tā (iedarbības avots - ķermenis A parasti tiek izvēlēts kā atskaites ķermenis, attiecībā pret kuru mainās ķermeņa B stāvoklis).
14.1.att. Viendimensionāla atskaites sistēma ķermeņu pāra kustības - ķermeņu savstarpējā attāluma izmaiņas - ķermeņu tuvošanās vai attālināšanās aprakstam
14.2.att.
Ievērosim: ja ķermenis A izvēlēts par atskaites ķermeni, tad ķermeņa B kustības apraksts, tam tuvojoties vai attālinoties no ķermeņa A, formāli ir atkarīgs no tā, kurā pussē no ķermeņa A atrodas ķermenis B. Proti, ir pretējas pārvietojuma Dx, ātruma vx un iedarbību raksturojošā spēka FAB zīmes. Taču, lai arī pastāv šīs atšķirības (attiecīgo skaitlisko raksturojumu zīmes), ķermeņa B kustības raksturs nav atkarīgs no tā, kurā pusē no ķermeņa A tas atrodas - kāds ir izvēlētais koordinātu ass virziens. Ja FAB = const, t.i. ķermeņu mijiedarbību raksturojošais spēks ir laikā un telpā nemainīgs (nav atkarīgs novērošanai izvēlētajiem laika momentiem un arī no attāluma starp ķermeņiem), tad ķermeņu tuvošanās vai attālināšanās ātrums laika gaitā nemitīgi aug - tiek novērota un matemātiski aprakstīta jeb modelēta vienmērīgi paātrināta kustība.
Parasti gan FAB ir atkarīgs no attāluma starp ķermeņiem - tas samazinās, augot attālumam starp ķermeņiem. Tā kā kustībā esošā ķermeņa attālums no atskaites ķermeņa mainās laikā, tad kopumā FAB ir salikta telpas un laika funkcija FAB (x(t)).
Divu ķermeņu savstarpēja tuvošanās-pievilkšanās un attālināšanās-atgrūšanās, veidojoties kopsaistītu ķermeņu pārim ir daudzu citu fizikā (un ne tikai fizikā) aplūkojamo parādību elementārparādība un tādēļ tās apjēga un apraksts ir īpaši svarīgi pasaules zinātniskā skatījuma un redzējuma īstenošanā.
Ķermeņu pāra mijiedarbības aprakstam – fizikālās parādības matemātiskai modelēšanai vispirms tiek izveidota atskaites sistēma. Viens no diviem ķermeņiem – parasti ir tas, kuru dotajā situācijā uzlūko par iedarbības avotu, tiek izvēlēts arī par atskaites ķermeni. Proti: lai arī ir pāra mijiedarbība, tās aprakstā vienu ķermeni (kuru tieši - to nosaka mūsu pašu ērtības apsvērumi un/vai vienošanās) izvēlas par objektu/iedarbes avotu un otru - par subjektu/iedarbes uztvērēju. Pirmais kā atskaites ķermenis tiek pieņemts par nekustīgu ķermeni un attiecībā pret to aplūko otrā ķermeņa kustību.
14.3.att. Ķermeņu pāris viendimensionālā atskaites sistēmā
Novērojamā ķermeņu savstarpējā tuvošanās un attālināšanās tiek aprakstīta kā to pievilkšanās un atgrūšanās, kas izvēlētajā atskaites sistēmā īstenojas kā ķermeņa B taisnlīnijas kustība attiecībā pret atskaites ķermeni A, kas ir izvēlētais iedarbes (pievilkšanas un atgrūšanas) avots.
Ķermenis A pievelk un atgrūž ķermeni B: sākotnēji vērojam ķermeņa B tuvošanos ķermenim A, tad šī virzes kustība izbeidzas, jo tuvumā izpaužas ķermeņu atgrūšanās. Galarezultātā īstenojas ķermeņa B periodiska svārstību kustība ap noteiktu līdzsvara stāvokli, saka, ka virzes kustības kinētiskā enerģija pāriet svārstību kustības enerģijā, svārstībām notiekot potenciāla bedrē, kas apraksta abu ķermeņu kopsaistības faktu.
