Урок 6. Динамика. Законы Ньютона

Механическое движение подчиняется основным законам механики – законам Ньютона. Законы Ньютона выполняются только в инерциальных системах отсчета.

Инерция – явление, при котором тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения (т.е. в таких случаях отсутствует ускорение).

Инерциальные системы отсчета - системы отсчета, относительно которых наблюдается инерция, а также те, которые движутся равномерно и прямолинейно относительно ИСО. (ИСО – системы, ускорение которых равно нулю).

Первый закон Ньютона:

Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, относительно которых тела движутся равномерно и прямолинейно или находятся в состоянии покоя, если на них не действуют другие тела или их действия скомпенсированы.

Иными словами, если равнодействующая всех приложенных к телу сил равна нулю, то скорость тела остается постоянной.

= 0 → v = const

Для m₁:

Для m₂:

Равнодействующей силой называется векторная сумма всех приложенных к телу сил (см. мат. справку «Векторная сумма» в уроке 3).

Второй закон Ньютона:

Сила, действующая на тело, равна произведению массы этого тела на ускорение, которое сообщает эта сила.

Заметка: Направление ускорения, всегда совпадает с направлением равнодействующей силы, т.к. m>0.

Третий закон Ньютона:

Тела действуют друг на друга с силами, направленными вдоль одной прямой, противоположными по направлению и равными по модулю.

Здесь: – сила, действующая на первое тело, со стороны второго, – сила, действующая на второе тело, со стороны первого. Эти силы не компенсируют друг друга, так как они приложены к разным телам!

Четвертый закон Ньютона (Закон всемирного тяготения):

Две материальные точки притягиваются друг к другу с силой (силой тяготения), прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Здесь: G = 6,67*10^-11 Н*м²/кг² – гравитационная постоянная, m₁и m₂ - массы притягивающихся друг к другу тел (кг), r – расстояние между их центрами масс (м)