Законы классической механики

О природе движения задумывались ещё древние греки

Апории (парадоксы) Зенона

1. Дихотомия (деление пополам) – для преодоления пути надо преодолеть его половину, затем половину оставшегося, и т.д. => движение никогда не начнётся.

2. Ахиллес и черепаха. Пока быстроногий Ахиллес преодолевает разделяющее их расстояние, черепаха успеет проползти дальше. И т.д. => Ахиллес никогда не догонит черепаху.

3. Стрела. В каждый момент времени стрела занимает место, равное её длине, а, значит, покоится. Раз движение есть сумма состояний покоя, то и собственно движения нет.

Стадий.

Динамика Аристотеля

Движение бывает двух видов:

1. Движение небесных тел («надлунный мир») – равномерно вращаются от некоторого неподвижного «перводвигателя». Совершенное движение, не имеет ни начала ни конца.

2. Движение земных тел («подлунный мир») – несовершенное движение, т.к. имеет начало и конец. Делится на:

· Естественное движение – лёгкое вверх, тяжёлое вниз. Не требует приложения силы;

· Насильственное движение. Требует приложения силы. При этом:

Скорость движения пропорциональна действующей силе (??!!)

Экспериментальный метод Галилео Галилея

Френсис Бэкон(1561-1626): Эмпиризм,Индукция

«Knowledge itself is power» – «Знание – сила (власть)»

Рене Декарт(1596-1650): Рационализм,Математизация

Эти два подхода объединил Галилео Галилей и предложил следующий метод получения новых научных знаний:

· Из наблюдений и опытов формируется предположение – гипотеза, которая, хотя и является обобщением опытов, но включает в себя и новое знание.

· Из гипотезы математическим путём выводятся следствия

· На основе этих следствий предсказываются новые экспериментальные факты

· Факты проверяются в эксперименте. Если факты имеют место, гипотеза верна.

Промоделировать эксперименты Галилея с падением тел

Принцип относительности Галилея

Вариант 1:

Во всех инерциальных системах отсчета законы, описывающие движение тел, имеют одинаковую математическую запись

Вариант 2:

Во всех инерциальных системах отсчета все механические явления протекают совершенно одинаково

Необходимое пояснение:

Под инерциальными системами координат понимаются системы, движущиеся прямолинейно и равномерно относительно системы неподвижных звёзд, а значит и друг относительно друга.

Вариант 3:

Никакими физическими опытами нельзя определить, покоится система или движется прямолинейно и равномерно.

Законы Ньютона

1. Существуют системы отсчета, называемые инерциальными, в которых материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на неё не действуют никакие силы (другие тела) или их действие скомпенсировано

2. Сила – количественная мера взаимодействия тел

Инертность – способность тел сопротивляться изменению их состояния

Масса – мера инертности тела

3. Тела действуют друг на друга с силами, равными по величине и направленными противоположно вдоль линии, соединяющей их центры

Закон Всемирного тяготения

Мультик: Опыты Кавендиша по измерению гравитационной постоянной.

Законы сохранения

Закон сохранения импульса

Импульсом называется произведение массы частицы на её скорость:

Импульс системы частиц равен сумме импульсов отдельных частиц:

Закон сохранения импульса:При отсутствии внешних сил импульс системы материальных точек остаётся постоянным:

Разобрать применение закона сохранения импульса для решения задач об упругом и неупругом ударах. Показать анимационные фильмы о столкновении шаров.

Демонстрации «Сохранение Импульса»:

§ Маятник на тележке

§ Взаимодействующие тележки

§ Упругий и неупругий удары

Закон сохранения энергии