Законы Ньютона

ИСО – это системы, по отношению к которой выполняется закон инерции.

А. Если результирующая сила, действующая на тело равна нулю, то ускорение равно нулю, и тело движется с постоянной скоростью.

Б. Материальная точка сохраняет состояние покоя или прямолинейного движения пока действие сил не выведет её из этого состояния.

НИСО - в отношении к которой закон инерции не выполняется

Два Вывода:

• тела обладают свойством инерции

• существуют ИСО

С большой степенью точности ИСО можно отнести к гелиоцентрической системе отсчета (центр этой системы совмещен с центром инерции солнечной системы, а оси направлены в трех взаимно перпендикулярных направлениях или в направлении трех выбранных удаленных звезд).

ИСО-системы отсчета, которые покоятся или движутся равномерно и прямолинейно по отношению к ИСО

НИСО, которые движутся ускоренно относительно ИСО

Лабораторная система отсчета – это система жестко связанная с Землей.

Определение ИСО из I-го закона Ньютона

Помещаем тело вдали от других объектов, если тело покоится или движется равномерно и прямолинейно относительно данной системы, то система инерциальна.

Первый закон Ньютона выражает критерий пригодности динамических систем для описания механического движения

НИСО можно свести к ИСО при учёте сил особого рода то есть сил инерции

II Закон ньютона

Закон установлен Экспериментально, что ускорение пропорционально силе, при постоянной массе.

С корость изменения импульса равняется результирующей силе, действующей на тело

О сновная задача динамики – это решение уравнения движения

1. Нахождение силы при известном радиусе векторе и массе.

2. Нахождение закона движения r(t) при известной массе и силе F и начальных условиях V₀

Т ретий закон Ньютона

Силы, с которыми два тела взаимодействуют друг с другом, равны по модулю, противоположны по направлению, приложенные к различным телам и действуют вдоль прямой, соединяющей точки.

С илы действуют попарно, являются силами одной природы, но приложены к различным телам и поэтому не могут уравновесить друг друга.

При взаимодействии двух тел их суммарный импульс сохраняется, то есть является постоянным при отсутствии других внешних сил.

П ример

Тип сил

1.Фундаментальные силы эти силы нельзя свести к более простым

Гравитационные и электромагнитные

1.а Сила гравитационного взаимодействия двух материальных точек

m₁;m_{2 –} Массы этих точек

r-расстояние между ними

G-Гравитационная постоянная

2.а Сила Кулоновского взаимодействия

r-расстояние между ними

k-константа пропорциональности

Сложно оперировать этими силами и вводят приближенные силы, которые могут быть положены из фундаментальных.

Силы

1.Силы тяжести 3. Силы сопротивления

2.Силы трения 3.Силу упругости

1. В системе отсчета связанной с землей сила тяжести p=mg и приблизительно равняется силе гравитационного притяжения к земле. (приближенно т.к система отсчета связанная с землей неинерциальная)

Тело покоится

вес тела

это сила, с которой на тело действуют другие тела ограничивающие его движение

По третьему закону Ньютона тело действует на опору или подвес с силой G то есть весом тела

2 .Сила трения

Трение

Внешнее Внутреннее

Внешнее трение возникает в местах соприкосновения тел и препятствует их относительному перемещению

Внутреннее трение возникает при перемещении внутренних частей одного и того же тела.

Внешнее трение:

-трение скольжение возникает при поступательном движении одного тела по поверхности другого

-трение качение возникает, когда одно тело катится по поверхности другого кинематического тела, то есть между движущимися телами

-трение покоя возникает при попытках вызвать перемещение

F_тр=kR_n, где R_n-это сила нормального давления. Сила прижимает трущиеся поверхности друг другу

3.Сила упругости возникает при непосредственном соприкосновении тел и обусловлена из деформацией

С ила всегда направлена к положению равновесия

4.Сила сопротивления

k -константа при малых скоростях, а при больших зависит от скорости k=f(v)

Сила сопротивления возникает при поступательном движении тела в газе или жидкости