Лещинский Ю.Д. О терминологии при изучении понятия инертной массы

В статье рассматриваются два момента. Это, во-первых, определение (дефиниция) основного понятия темы — понятия инерции и, во-вторых, соотношение понятий инерция и инертность.

В подавляющем большинстве источников инерция определяется как свойство тел сохранять неизменным значение и направление скорости при отсутствии воздействий на тело или при скомпенсированных действиях. Именно такого вида определения инерции используются в «Физическом энциклопедическом словаре» [1, с. 221], «Большой советской энциклопедии» [2, т. 10, с. 271] и популярнейшем «Элементарном учебнике физики» Г. С. Ландсберга [3, с. 78]. Патриарх российской методики преподавания физики К. Д. Краевич в выдержавшем на протяжении двух веков 20 изданий «Учебнике физики: курс средних учебных заведений» определяет инерцию как «способность всякого тела сохранять...» [4, с. 41]. Так как способность к чему-либо отражает, по сути, свойство тела, то такое определение практически совпадает с приведённым выше. Это подтверждается и тем, что в последнем в царской России переработанном учебнике К. Д. Краевича уже прямо сказано, что инерция — это «свойство, присущее всякому веществу, а, следовательно, и всем физическим телам» [5, с. 38]. Как свойство тел определяется инерция и в ныне действующем учебном пособии по физике для 6 класса [6, с. 89] и учебнике «Физика, 7» [7, с. 29].

Однако рассмотренный подход не является единственным. В лучшем школьном учебнике физики СССР (Государственная премия СССР в 1978 г.) А. В. Пёрышкина и Н. А. Родиной «Физика, 6-7» инерция определяется не как свойство, а как «явление сохранения « [8, с. 34]. Как явление определяется она и в последнем в СССР учебнике физики для старших классов А. К. Кикоина и И. К. Кикоина «Физика, 8» [9, с. 74]. Этой же концепции придерживается и крупный советский методист О. Ф. Кабардин [10, с. 15]. Такой подход вызывал и вызывает у многих возражения, ибо в нём можно усмотреть несоответствие и даже противоречие с пониманием сути явления. Ведь в любом физическом явлении определяющее и главное — это происходящие с телами или их свойствами изменениями. У К. Д. Краевича мы находим: «...всякие изменения в расположении и состоянии составляющих их тел мы называем явлением» [4, с. 31].

Просмотрим для подтверждения сказанного несколько различных физических явлений, взятых умышленно из различных разделов: падение тел, теплообмен (теплопередача), нагревание среды электрическим током, фотоэффект и радиоактивный распад. В любом из них можно чётко назвать происходящие изменения. Это соответственно изменение положения тела в пространстве, температуры тел, внутренней энергии среды, энергии электронов, появление новых частиц. А вот для рассматриваемого понятия инерции слово изменения совершенно неприменимо, мы констатируем здесь, наоборот, противодействие изменениям, стремление к постоянству. У К. Д. Краевича после слова инерция стоит в скобках слово косность [4, с. 41].

Чем же оправдано и оправдано ли вообще определение инерции не как свойства, а как явления, что сделано большим числом известных авторов, среди которых и несомненный мэтр методики А. В. Пёрышкин? Дело в том, что термин явление в теории познания имеет гораздо более широкое значение и содержание, чем используемый нами в школьном преподавании термин физическое явление. Философская категория явление вместе с категорией сущность лежит в основе теории познания и рассматривается как всякое воспринимаемое нами выражение (проявление) сущности, т.е. как доказательство реальности существования предмета. Это хорошо видно из энциклопедического определения понятия: «Явление — философская категория, определяющая внешние свойства и отношения предмета; форма обнаружения (выражения) сущности предмета [2, т. 30, с. 430]. И там же: «Явление — то или иное обнаружение (выражение) предмета, внешние формы его существования» [2, т. 25, с. 111]. В жизненных ситуациях и проводимых нами опытах по инерции проявляется (выявляет себя) определённое универсальное свойство всех тел. Поэтому вполне обоснованно инерцию можно называть не свойством тел, а проявлением (выражением) свойства, т.е. явлением.

Естественно, что несогласные с данным утверждением тут же зададут вопрос: «А как же тогда называть само свойство, проявление которого мы назвали инерцией?» Накопленные в наблюдениях и опытах факты однозначно говорят о «стремлении» (у К. Д. Краевича «способности») всех тел к сохранению неизменной скорости. По-другому, можно говорить о своеобразном «неприятии» и даже «противодействии» изменениям скорости, т.е. можно говорить об инертности тел. Этот термин долгое время использовался лишь в художественной литературе и применялся только к одушевлённым объектам. Он отсутствовал во всех учебниках до середины XX века, его нет как в названном «Элементарном учебнике физики», так и в фундаментальной «Механике» С. Э. Хайкина. Обратим внимание (наше и обучаемых), что даже по своей структуре (окончание -стъ) термин определяет себя как описывающий некоторое свойство тела. Вспомним: влажность, упругость, тепло(электро)проводность и многое другое. Не сразу пришедший в преподавание термин инертность чрезвычайно адекватен поставленной задаче объяснения и без особого труда воспринимается обучаемыми.

Исходя из сказанного с достаточным основанием можно утверждать, что в рамках используемой нами современной терминологии массу тел следует определять не как меру инерции тел, а как меру их инертности. Не следует, однако, категорически осуждать концепцию, в которой инерция определяется не как явление, а как свойство. Такой подход вовсе не нужно называть ошибочным, а тем более ненаучным. Но и в такой концепции инерция определяется как общее универсальное свойство всей вещественной материи. Можно говорить об инерции, наблюдаемой в поведении всех тел, но нельзя, производить оценку и сравнение инерции различных тел. Ведь очевидно «не звучит» утверждение о том, что инерция одного предмета в 10 раз больше инерции другого и подобное! Допустимо сравнение инертности тел. Аргументом здесь может служить и лингвистический анализ названных понятий. Ведь рассматриваемая в теме физическая величина называется строго не просто массой тела, а его инертной массой — сочетанием, не вызывающим ни у кого возражения. Отметим — именно инертной, а не инерционной или инерциальной, как в других установившихся словосочетаниях.

Рассматривая развитие терминологии, следует отдать должное авторам последнего в СССР школьного учебника — И. К. Кикоину и А. К. Кикоину. Именно ими впервые и в полной мере был использован термин инертность тела. В первом издании учебника так назывался один из параграфов. В последующих изданиях название параграфа было изменено на «Инертность и масса тела». Приятно, что в ныне действующем в нашей стране новом учебном пособии «Физика, 9» авторы уверенно и успешно использовали понятие инертности в теме «Масса тела». Отмечая это, нельзя не сказать и о необходимости согласования текстов всех учебных пособий и учебников физики страны. Так, в названном учебном пособии «Физика, 9» утверждается, что учащимся уже известно из курса 7 класса, что «масса — мера инертности» [11, с. 90]. Реально же, согласно действующим программам, знакомство с массой (инертной) даётся не в 7, а 6 классе. В пособии «Физика, 6» написано: «...масса — мера инерции (инертности)» [6, с. 89]. В учебнике же «Физика, 7» есть слова: «...масса... является мерой инертности [7, с. 37], но фраза размещена в тексте для дополнительного чтении (мелкий шрифт) и, к сожалению, совершенно не к месту, потому что в данном параграфе учебника речь идёт не об инертной, а о гравитационной («тяжёлой») массе.

Подводя итоги рассмотренному, хотелось бы остановиться на методической значимости вопроса. Ведь очень долгое время преподавание предмета достаточно успешно «обходилось» одним термином инерция, не привлекая понятие инертность. Такое положение имеет место и сегодня в ряде стран. Например, в учебниках физики Франции используют лишь одно слово l'inertie, хотя в соседней нам Польше понятия разделены (bezvlad и bezvladnosc). Нередко термин инертность хотя и используется, но как полный синоним слова инерция. Пример такого отождествления понятий в пособии «Физика, 6» был только что продемонстрирован. Некорректность этого отождествления достаточно очевидна. Ведь термин инерция выражает по сути лишь невозможность самопроизвольного изменения скорости любого (без исключений!) тела. Это понятие лишь отражает единое свойство всех тел, не допуская оценки или сравнения этого свойства у различных тел. Инертность же не только отражает стремление всех тел к сохранению установившейся скорости. Это понятие характеризует большее или меньшее «противодействие», которое мы испытываем при попытках изменить скорость конкретного тела, что позволяет производить количественную оценку этого свойства.

Безусловно, использование понятия инертности наряду с инерцией в определённой мере усложняет преподавание предмета в школе, можно говорить и о дополнительной нагрузке для обучаемых. Однако это не может служить причиной отказа от понятия инертности. Ведь преподавание физики не только решает задачу ознакомления обучаемых с законами существования и развития материи и усвоения этих законов. Школьная физика, вероятно, как никакой другой предмет, формирует у обучаемых логику научного мышления, необходимого для любого человека, независимо от направления его последующей деятельности. И, конечно же, термин инертность должен фигурировать как в учебниках, так и в учебных программах по предмету, где пока что присутствует лишь понятие инерции.

Список использованных источников

1. Физический энциклопедический словарь / А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1984. — 944.

2. Большая советская энциклопедия: в 30 т. — Изд. 3. — М.: Советская энциклопедия, 1981.

3. Ландсберг, Г. С. Элементарный учебник физики: в 3 т. / Г. С. Ландсберг. — Т. 1. — М.: Наука, 1985.

4. Краевич, К. Д. Учебник физики: курс средних учебных заведений. — 5-е изд., перераб. / К. Д. Краевич. — СПб., 1903.

5. Краевич, К. Д. Курс физики для средних учебных заведений / К. Д. Краевич. — Пг., 1917.

6. Исаченкова, Л. А. Физика: учеб. пособие для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Л. А. Исаченкова, И. Э. Слесарь. — Минск: Народная асвета, 2010.

7. Исаченкова, Л. А. Физика: учебник для 7 кл. общеобразоват. учреждений / под ред. Л. А. Исаченковой. — Минск: Народная асвета, 2009.

8. Пёрышкин, А. В. Физика : учебник для 6—7 кл. сред. шк. / А. В. Пёрышкин, Н. А. Родина. — М.: Просвещение, 1987.

9. Кикоин, А. К. Физика: учебник для 8 кл. средней шк. — 4-е изд., перераб. / А. К. Кикоин,, И. К. Кикоин. — М.: Просвещение, 1977.

10. Кабардин, О. Ф. Физика: справочные материалы / О. Ф. Кабардин. — М.: Просвещение, 1988.

11. Исаченкова, Л. А. Физика: учеб. пособие для 9 кл. общеобразоват. учреждений / под ред. А. А. Сокольского. — Минск: Народная асвета, 2010.