3.6. AINE JA VÄLI

Looduse olemise kaks vormi

Aine kui kehade materjal

Aine all mõistetakse füüsikas kõike seda, millest koosnevad kehad. Ained võivad olla väga erinevate omadustega (tahked, vedelad, gaasilised). Ometi saab nende puhul välja tuua rea omadusi, mille poolest nad väljadest erinevad.

Aineliste objektide ehk kehade tunnusteks on:

• Igal ainel on kindel siseehitus — aine pole pidev, vaid koosneb osakestest (aatomid, ioonid, molekulid). Füüsikud ütlevad selle kohta, et aine on diskreetne (discretus —  ladina k. eraldiseisev).
• Ainelised kehad võtavad alati enda alla mingi ruumi, kuhu teisi kehi asetada ei saa. Aine tõrjub teist ainet.  Visates kivi vette, tõrjub ta oma ruumala ulatuses vett eemale. Me ei saa astuda läbi seina, sest meie aine ei saa olla seina ainega korraga samas paigas.
  
• Aine on mõõtmetelt lõplik. Kehad võivad olla nii suured kui väikesed, kuid mitte pisemad kui aineosakesed ega ka lõpmatusse ulatuda .
  
• Aine hulka saab määrata:
• osakeste arvu loendades;
• keha massi mõõtes.
  

Väli kui vastastikmõju vahendaja

Kui me tahame kelgu liikuma panna, ei saa me seda teha lihtsalt eemal seites ja soovi avaldades. Peame kelku kas kätega tõukama või nööri vahendusel tõmbama. Kelgu liikumapanekuks peame olema sellega vahetus kokkupuutes või kasutama midagi, mis meie ja kelgu vahel on.

Kuidas aga Maa saab enda poole tõmmata kukkuvat kivi, kui sellega kokkupuutes pole? Mismoodi saab magnet tõugata läbi tühjuse teist eemalseisvat magnetit? Kuidas saavad kehad üksteist mõjutada ilma kokkupuute või teiste kehade vahenduseta. Mõjutada eimillegi abil?

Selle üle juurdlesid füüsikud pikka aega, enne kui taipasid, et see miski, mis kehadevahelisi mõjusid vahendab, on siiski reaalselt olemas. Näiteks lähendades tõukuvaid magneteid teineteisele, me lausa tunneme, et miski on nende vahel olemas. Aga see pole aine, vaid hoopis teistsugune mateeria vorm. Kehade vastastikmõju edasikandjat ja vahendajat nimetatakse väljaks. Väli on aine kõrval teine looduse eksisteerimise vorm.

Väljasid pole võimalik näha, kuid mõnel juhul saab neid nähtavaks muuta. Näiteks magnetvälja saame uurida rauapuru abil.

Väljade tunnusteks on:

• Väljad tekitatakse kehade poolt, kanduvad ruumis edasi ning mõjutavad teisi kehi. Väljad on kehade vastastikmõjude vahendajad.
• Väljad on pidevad.
• Väljadel pole mõõtmeid, nad võivad ulatuda lõpmata kaugele.
• Väljad ei sega üksteist. Mitu välja saavad kehale mõjuda samal ajal üksteisest sõltumatult. Näiteks läbivad valguskiired üksteist segamatult, ainelised veejoad seda aga teha ei saa.
• Väljad omavad energiat. Energia on suurus, mis lubab hinnata väljalise mateeria kogust.
  

Kehade vastastikmõju olemus

Vaatame kahte rõngasmagnetit, mis on teineteise kohale asetatud nii, et üks neist jääb tõukumise tõttu hõljuma. Asetame nüüd nende kohale veel kolmandagi magneti. Kolmas magnet jääb hõljuma, kuna seda tõukab teine magnet. Samas märkame, et teine magnet vajub veidi allapoole. Põhjuseks see, et ülemine magnet surub teda tõstvat magnetit allapoole, mõjub tõstvale mõjule vastu. Kehad mõjutavad üksteist alati vastastikku. Seepärast kasutataksegi kehadevahelise mõju väljendamiseks mõistet vastastikmõju. Vastastikmõju tugevuse mõõduks on füüsikaline suurus jõud. Jõu mõõtuhik on nimetatud liikumise põhiseaduste avastaja sir Isaac Newotni järgi njuutoniks (1 N).

Üheks Newtoni poolt avastatud kolmest liikumise põhiseaduseks ongi see, et kehad mõjuvad teineteist alati vastastikku suuruselt võrdsete jõududega. Mõjule kaasneb alati sama suur vastumõju. Seda seadust tuntakse Newtoni kolmanda seadusena.

Kahe keha vahelist vastastikmõju on välja abil lihtne selgitada. Kumbki keha tekitab enda ümber oma välja. Esimese keha väli mõjutab teist keha ning teise keha väli mõjutab esimest vastu.

Suletud ja avatud süsteem

< Tagasi     Sisukord      Edasi >