Билет № 3 I закон Ньютона. ИСО. Взаимодействие тел. Сила. Масса. II закон Ньютона. III закон Ньютона

Исаак Ньютон (1643-1727)

Основы динамики составляют три закона Ньютона, являющиеся результатом обобщения наблюдений и опытов в области механических явлений, которые были известны еще до И.Ньютона и осуществлены самим И.Ньютоном.

Законы динамики Ньютона (классическая динамика) имеют ограниченную область применимости. Они справедливы для макроскопических тел, движущихся со скоростями, много меньшими, чем скорость света в вакууме.

Формулировка первого закона Ньютона: Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых тело движется прямолинейно и равномерно, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано. Он также известен как закон инерции. Явление сохранения скорости движения тела при отсутствии внешних воздействий или при их компенсации называется инерцией.
Условия инерции: а) если действия нет ( = 0) — покой, то .

Системы отсчета, в которых выполняется 1-й закон Ньютона, называются инерциальными системами отсчета (ИСО).

Чтобы изменить скорость движения тела, на него необходимо подействовать с некоторой силой. Естественно, результат действия одинаковых по величине сил на различные тела будет различным.

Существует 4 основных типа взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое. Все взаимодействия являются проявлениями этих основных типов.

Примеры сил: сила тяжести, сила упругости, вес тела, сила трения, выталкивающая (архимедова) сила, подъемная сила.

Сила — мера воздействия одного тела на другое. Сила — векторная величина. Она характеризуется:

· модулем (абсолютной величиной);

· направлением;

· точкой приложением.

Т.к. сила – векторная величина, то силы складываются векторно (правила параллелограмма и треугольника). Складывать можно только силы, приложенные к одному телу. Сила, равная векторной сумме всех действующих на тело сил, называется равнодействующей: .

Единицы силы (СИ): Сила равна одному ньютону, если тело массой 1 кг приобретает ускорение 1м/с². Силу измеряют динамометром.

Величину F/a, равную отношению модуля силы к модулю силы к модулю ускорению, называют массой (точнее, инертностной массой) тела. Свойство тела, от которого зависит его ускорение при взаимодействии с другими телами, называется инертностью. Масса —основная динамическая характеристика тела, количественная мера его инертности.Чем больше масса тела, тем больше его инертность, тем сложнее заставить его двигаться, или, наоборот, оставить его движение. На практике измеряют массу с помощью весов.

— второй закон Ньютона. Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на ускорение, сообщаемое этой силой ускорение. Вектора ускорения и силы всегда сонаправлены! Второй закон Ньютона справедлив для любых сил.

Это равенство выражает третий закон Ньютона: тела взаимодействуют друг с другом силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

Третий закон Ньютона выполняется:

· во всех случаях при взаимодействии тел;

· силы взаимодействия имеют одинаковую природу.