Динамика материальной точки – 2-й закон Ньютона
В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.
В случае, когда масса материальной точки меняется со временем, второй закон Ньютона формулируется с использованием понятия импульс:
в инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней сил
3-й закон Ньютона
Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:
Виды сил в механике
Сила — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей. Приложенная к массивному телу сила является причиной изменения его скорости или возникновения в нём деформаций.
Все силы в природе основаны на четырех типах фундаментальных взаимодействий. Электромагнитные силы действуют между электрически заряженными телами, гравитационные − между массивными объектами. Сильное и слабое проявляются только на очень малых расстояниях, они ответственны за возникновение взаимодействия между субатомными частицами, включая нуклоны, из которых состоят атомные ядра.
Сила тяжести – сила, с которой планета (например, Земля) притягивает к себе окружающие тела. Сила тяжести имеет гравитационную природу. Направление силы тяжести – вертикально вниз:
При соприкосновении тел, эти тела могут деформироваться. Часто эти деформации приводят к возникновению сил упругости, которые в этом случае называются силами реакции. Как и все силы упругости, силы реакции направлены в сторону, противоположную возникшим деформациям. Если два тела могут скользить одно по другому без трения , то такие тела называют гладкими. Для гладких поверхностей сила их взаимодействия направлена перпендикулярно поверхности их соприкосновения и называется силой нормальной реакции. Непосредственное вычисление сил реакции, как проявление сил упругости затруднительно: для этого необходимо рассчитать деформации каждого тела, приводящие к возникновению равновесных сил упругости. В связи с этим при решении различных задач, силы реакции, как правило, находят из условий равновесия или законов движения тел.
Сила трения возникает при движении тел или при попытке сдвинуть их с места. Она действует на поверхности тел и за трудняет их перемещение относительно друг друга. Относится к силам электромагнитной природы. Трение бывает сухое и жидкое. Сухое делится на три вида: трение покоя, трение скольжения и трение качения.
Трение скольжения возникает при скольжении одного тела по поверхности другого. Направление трения скольжения противоположно скорости движения. Способы уменьшения трения: выравнивание поверхностей; смазка; замена на трение качения.
Система взаимодействующих частиц
В любой системе частиц имеется одна
замечательная точка С- центр
инерции, или центр масс, - которая
обладает рядом интересных и важных
свойств. Центр масс является точкой
приложения вектора импульса системы 
,
так как вектор любого импульса является
полярным вектором. Положение
точки С относительно начала О данной
системы отсчета характеризуется
радиусом-вектором, определяемым следующей
формулой:
где 
-
масса и радиус-вектор каждой частицы
системы, M - масса всей системы.
Центр масс системы совпадает с ее центром тяжести. Правда, это утверждение справедливо лишь в том случае, когда поле сил тяжести в пределах данной системы можно считать однородным.
Импульс системы равен произведению
массы системы на скорость ее центра
масс
Уравнение движения центра масс системы - одно из важнейших уравнений механики
|
|
,
где 
-
результирующая всех внешних сил,
действующих на систему.
Если центр масс системы движется равномерно и прямолинейно, то это означает, что ее импульс сохраняется в процессе движения. В неинерциальных системах отсчета результирующая всех внешних сил включает в себя как силы взаимодействия с окружающими телами, так и силы инерции.