Сила. Масса

II. Динамика материальной точки и поступательного

движения твёрдого тела

Динамика – раздел механики, изучающий законы движения тел и причины, вызывающие или изменяющие эти движения.

2.1. Первый закон Ньютона – закон инерции

Материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние.

Способность тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон называют также законом инерции, а движение тела, свободное от внешних воздействий, – движением по инерции.

Механическое движение относительно, его характер зависит от выбора системы отсчета. Опыт показывает, что первый закон Ньютона выполняется не во всякой системе. Те системы, в которых он справедлив, называют инерциальными системами отсчета.

Сила – векторная величина, являющаяся мерой механического действия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого оно приобретает ускорение или изменяет форму и размеры.

Взаимодействие может осуществляться как между непосредственно контактирующими телами, так и между удаленными телами через связанные с ними гравитационные и электромагнитные поля.

Одновременное действие на тело нескольких сил можно заменить одной равнодействующей силой, равной их геометрической сумме.

Масса тела – физическая величина, являющаяся мерой его инертности при поступательном движении. Установлено, что чем больше масса тела, тем труднее заставить его изменить состояние своего движения. В классической механике принимается, что масса тела не изменяется ни при движении, ни при взаимодействии с другими телами.

2.3. Второй закон Ньютона – основной закон динамики материальной точки

Второй закон Ньютона был установлен опытным путем: ускорение материальной точки пропорционально действующей на нее силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе точки

. (1.2.1)

Поскольку то закон Ньютона записать в виде:

, (1.2.2)

где - импульс или количество движения материальной точки. Следовательно, скорость изменения импульса материальной точки равна действующей на нее силе.

Основной закон динамики можно представить и в такой форме:

или (1.2.3)

изменение импульса материальной точки равно импульсу действующей на нее силы.

Из второго закона Ньютона можно получить единицу силы – (ньютон) ().