Билет 1 Взаимодействие тел. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета.

И з кинематики известно, что характер движения зависит от выбора системы отсчета. Для определения положения тела в любой момент времени необходимо знать причину изменения скорости тела (т. е. ускорение тела).

Рассмотрим условия, при которых тело находится в покое. Например, карандаш лежит на столе. Действия Земли и стола компенсируют друг друга. Карандаш не придет в движение, если на него не подействовать рукой или еще каким либо способом. Т. о., чтобы изменить скорость карандаша, необходимо действие какого-либо другого тела. Шар прикрепленный к нитке, поднят над столом. Шар неподвижен, так как действие на него со стороны Земли уравновешивается противоположным действием нитки. Если перерезать нитку, т.е. убрать ее действие, шар упадет на стол. Причиной изменения скорости шара является притяжение Земли. В данном случае действие Земли не скомпенсировано, и шар приобретает ускорение.

Рассмотрим условия, при которых тело движется равномерно и прямолинейно. Движущийся с какой-то скоростью по горизонтальной дороге автомобиль после выключения двигателя через некоторое время остановится. Причиной изменения (уменьшения) скорости автомобиля является действие сил трения на автомобиль. Если на автомобиль не действовали никакие силы (со стороны дороги и воздуха), то он, имевший некоторую скорость, после выключения двигателя сохранил бы эту скорость постоянной. В реальных условиях избавится полностью от внешних воздействий на автомобиль невозможно. Поэтому равномерное движение автомобиля можно осуществить, если с помощью двигателя компенсировать действие дороги и воздуха.

Эти примеры являются доказательством того, что изменение скорости одного тела всегда вызывается действием на него других тел.

Существуют такие системы отсчета, относи­тельно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не влияют другие тела (или влияние других тел компенсируется).

Первый закон Ньютона справедлив для инерциальных систем отсчета. Под системой отсчета мы подразумеваем, тело отсчета, связанное с системой координат и выбранным способом измерения вре­мени. Системы отсчета, относительно которых тело при компенсации внешних воздействий движется прямолинейно и равномерно или находится в покое, называются инерциальными системами отсчета.

Само явление сохранения скорости (в частности, состояния покоя) при компенсации внешних воз­действий называют инерцией.

Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета.

Явление сохранения скорости тела при отсутствии внешних воздействий называется инерцией. Первый закон Ньютона, он же закон инерции, гласит: “существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела”. Системы отсчета, относительно которых тела при отсутствии внешних воздействий движутся прямолинейно и равномерно, называются инерциальными системами отсчета. Системы отсчета, связанные с землей считают инерциальными, при условии пренебрежения вращением земли.

Материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока внешнее воздействие не выведет его из этого состояния.

Всякое изменение состояния, любое ускорение, есть результат действия на движущееся тело со стороны других тел.

Экспериментальное задание: «Проверка законов отражения света».

Оборудование: оптический диск с осве­тителем, плоское зеркало.

Порядок выполнения задания.

1. В центре оптического диска укрепить плоское зеркало.

2. Направить от осветителя, на зеркало луч света под углом i к перпендикуляру,

прове­денному к плоскости зеркала в точку паде­ния луча (см. рис. 164, физика, VIII класс).

3. Показать, что угол отражения i' луча от зеркала равен углу падения i.

4. Повторить опыт при другом угле па­дения i на зеркало.