2.1.3. Сила, Импульс силы.

Чтобы описывать воздействие, упоминаемое в I законе Ньютона, вводят понятие силы. В каждый момент времени сила характеризуется численным значением, направлением в пространстве и точкой приложения.

Сила есть векторная величина, являющаяся мерой воздействия на тело других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или/и деформируется.

Единица измерения силы – 1 Ньютон (Н).

Элементарным импульсом силы называется векторная величина численно равная произведению силы на элементарный промежуток времени ее действия dt:

(2.1)

Импульс силы за конечный промежуток времени от t₁ до t₂ равен определенному интегралу:

(2.2)

2.2. Второй закон Ньютона.

2.2.1. Импульс материальной точки.

Импульсом (или количеством движения) материальной точки (тела) называется векторная величина, численно равная произведению массы материальной точки (тела) на ее скорость и имеющая направление скорости:

(2.3)

Единица измерения - 1 кг_*м/с - « один килограмм-метр на секунду ».

2.2.2. Формулировка второго закона Ньютона –основного закона динамики.

Формулировка Ньютона (в переводе А.Н. Крылова):

“ Изменение количества движения пропорционально движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.”

Воспользуемся современным языком:

ЗАКОН !

“ Производная от импульса (количества движения) по времени равна по величине действующей силе и совпадает с ней по направлению ”:

(2.4)

“ Скорость изменения импульса материальной точки равна действующей на нее силе ”.

II закон Ньютона – это основной закон динамики поступательного движения твердого тела. Он отвечает на вопрос, как изменяется механическое движение материальной точки или тела под воздействием приложенных к ней сил.

Уравнение (2.4) называется уравнением движения (в дифференциальной форме).

II закон Ньютона справедлив только для инерциальных систем отсчета!

2.2.3. Принцип независимости действия сил.

Из II закона Ньютона следует принцип независимости сил:

Если на материальную точку действует одновременно несколько сил, то каждая из них сообщает материальной точке ускорение согласно второму закону Ньютона, как будто других сил не было.

Если на точку (тело) действует несколько сил , то:

(2.5)

где -главный вектор сил.

Главный вектор сил есть геометрическая сумма (находится по правилу параллелограмма) всех векторов сил, приложенных к телу.

Следствие из II закона Ньютона: Учитывая, что в классической механике m = const, мы можем и (2.4) вынести m из-под знака дифференциала. Тогда

Это только математическое следствие, но не физическое. Поэтому, единица измерения силы - 1 Ньютон = 1 кг_*м/с² - сила, которая сообщает телу массой 1кг, ускорение равное 1 м/с² в направлении действия силы.

2.3. Третий закон Ньютона.

Механическое действие тел друг на друга проявляется в виде их взаимодействия.