Лекции по динамике - Законы Ньютона - подготовка к сдаче ЕГЭ по физике от ege-class.ru

Динамика

Динамика – это раздел физики, который изучает причины возникновения ускорений и методы их определения.

I. Законы Ньютона.

1. Первый закон Ньютона

Существуют системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тела (материальные точки), на которые не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано, движутся прямолинейно и равномерно или остаются в покое.

Первый закон Ньютона также называют «законом инерции».

Определение: Инерция – это свойство тел сохранять свою скорость по величине и направлению, при отсутствии действия других тел.

2. Второй закон Ньютона

Определение: Сила – это векторная величина, характеризующая взаимодействия тел, мера действия тел друг на друга и различных полей на тела.

Действие силы приводит к возникновению ускорений или деформаций и напряжений в массивных телах.

Второй закон Ньютона:

Векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:

\buildrel n \over\sum_{i=1}\vec{F}_{i}=\vec{F}_{1}+\vec{F}_{2}+\cdots+\vec{F}_{n}=m\vec{a}

Или (так называемая «физическая формулировка»):

Ускорение тела равно сумме всех сил, действующих на тело, деленную на его массу:

\vec{a}=\frac{\buildrel n \over\sum_{i=1}\vec{F}_{i}}{m}

Второй закон Ньютона в проекциях:

\cases{O_{x}:F_{1x}+F_{2x}+\cdots+F_{nx}=ma_{x}\cr O_{y}:F_{1y}+F_{2y}+\cdots+F_{ny}=ma_{y}\cr O_{z}:F_{1z}+F_{2z}+\cdots+F_{nz}=ma_{z} }

3. Третий закон Ньютона

Два тела (материальные точки) действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, лежащими на одной прямой, равными по величине и противоположными по направлению.

Третий закон Ньютона

\vec{F}_{21}=-\vec{F}_{12}

\vec{F}_{12} – сила,действующая со стороны первого тела на второе;

\vec{F}_{21} – сила,действующая со стороны второго тела на первое;

Замечание: Эти силы приложены к разным телам и поэтому не компенсируют друг друга.