Понятие силы. Первый закон Ньютона.

Как показывает опыт, все материальные тела взаимодействуют друг с другом. В результате такого взаимодействия тела изменяют свою скорость, т.е. приобретают ускорение.

Сила является векторной, количественной мерой взаимодействия между телами.

Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru

Все законы Ньютона являются обобщением большого числа опытных фактов.

1 закон Ньютона - существуют системы отсчёта, в которых свободные тела могут двигаться равномерно и прямолинейно или находиться в состоянии покоя.

▼ Свободными называют тела, на которые не действуют силы со стороны других тел, либо они компенсируют друг друга для любого момента времени ( Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru ).

▼ Система отсчета, о существовании которой утверждает 1 закон Ньютона, называется инерциальной системой отсчета (Пример - система Коперника).

▼ Система отсчета, которая движется с ускорением относительно инерциальной системой отсчета, называется неинерциальной системой отсчета (Пример - наша Земля).

Понятие массы тела. Второй закон Ньютона.

Из опыта следует, что если на разные тела подействовать одинаковой силой, то скорость их изменяется по-разному. Тела как бы по-разному сопротивляются, когда изменяют их скорость (Пример: теннисный шарик и гиря).

▼ Свойство тела оказывает сопротивление при изменении его скорости, называется инертностью тела.

Масса теля является количественной, скалярной мерой инертности тела.

2 закон Ньютона.

Импульсом тела (или кол-вом движения) называется векторная величина импульса, равная произведению массы тела на его скорость Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru (1).

2 закон Ньютона для МТ записывается в виде Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru (2), где Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru - равнодействующая всех сил, действующих на МТ.

Закон в виде (2) справедлив также и для тел с переменной массой.

Рассмотрим случай, когда m = const (3).

Подставим (1) в (2) и учтем (3) : Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru, Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru(4).

▼ 2 закон Ньютона имеет вид (4) для тел с постоянной массой. [F] = 1H = кг * м/cᶺ².

Left(4) = Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru = Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru = Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru = Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru

Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru = Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru (5)

Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru - 2 закон Ньютона

Третий закон Ньютона.

Проиллюстрируем вывод 3 закона Ньютона для системы двух изолированных частиц. Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru Две частицы взаимодействуют друг с другом.

Замкнутая система - система МТ на которую не действуют внешние силы.

Опыт показывает, что для такой системы справедлив закон сохранения импульса Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru (1), где Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru и Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru импульсы тел зависящих от времени ( Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru ).

Продифференцируем неравенство (1) : Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru (2), к формуле (2) применим 2 закон Ньютона.

Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru и Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru (3)

Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru , Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru (4)

Силы двух взаимодействующих МТ равны по величине, противоположны по направлению и действуют вдоль прямой соединяющей эти точки.

Понятие силы. Первый закон Ньютона. - student2.ru (5)– 3 закон Ньютона

▼ Ньютон назвал F1 действием, а другую силу F2 противодействием.

▼ Поэтому иногда 3 закон Ньютона формулируется в следующем виде : сила действия равна и противоположна по направлению силе противодействия.

Обратим внимание, что эти силы приложены к разным телам, значит, о равновесии не может быть и речи.

Равновесие МТ – состояние МТ, при котором сумма всех сил, действующих на МТ, равна нулю.

Наши рекомендации