2020-10-11
700
Второй закон Ньютона является основным законом динамики. Он отвечает на вопрос- как изменяется механическое движение тела под действием силы в зависимости от массы этого тела.
2 ой закон Ньютона: Ускорение, приобретаемое телом, совпадает по направлению с действующей на него силой и равно отношению этой силы к массе тела
(1)
Под действующей силой понимают равнодействующую всех сил, приложенных к телу.
Из формулы: 
определяется единица измерения силы – ньютон (Н): 1ньютон (1Н) – сила, которая массе в 1 кг сообщает ускорение 1 м/с2.(1Н = 1кг . 1м/с2).
Масса – одна из универсальных характеристик материи, определяющая её инерционные (инертная масса) и гравитационные (гравитационная масса) свойства.
Опытным путём установлено, что телам большей массой равные по величине силы сообщают меньшие ускорения. Масса выступает как мера инертности. Под действием силы материальная точка изменяет свою скорость не мгновенно, а постепенно, т.е. приобретает конечное по величине ускорение, которое тем меньше, чем больше масса тела.
Чем больше масса материальной точки тела, тем больше проявляется способность её притягивать к себе другие тела и быть притянутой самой: Масса – мера гравитации: 
G=6,67 
С увеличением массы увеличивается запас кинетической 
потенциальной 
и вообще всех видов энергии (молекулярно-кинетической, электромагнитной, ядерной). Масса – мера энергосодержания.
Механика Галилея-Ньютона изучает движение макротел со скоростями намного меньшими скорости света и не применима к движению со 
Это объясняется тем, что Ньютон и все его последователи считали, что 
.
Однако масса тела меняется в зависимости от скорости его движения:
где m – масса тела, движущегося со скоростью v;
m 
– масса покоя;
с – скорость света в вакууме.
При v << c членом 
по сравнению с 1 можно пренебречь, тогда m = m 0 = const.
Учитывая, что 
и постоянство m, выражение (1) можно записать
(2)
Векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость и имеющая направление скорости, называется импульсом (количеством движения) тела.
, кг. м/с (3)
Импульс – это мера механического движения тела с заданной массой.
С учётом последнего выражения второй закон Ньютона можно записать в виде:
(*)
Скорость изменения импульса равна действующей силе и имеет одинаковое с ней направление.
Выражение (*) можно записать в виде
(4)
Векторная величина, равная произведению силы и времени её действия называется импульсом силы. (
Н. с). Импульс силы равен изменению импульса тела. – второй закон Ньютона в импульсном виде.
Изменение скорости тела происходит в направлении действия силы; оно пропорционально приложенной силе и времени её действия.
Чем больше масса тела m тем больше dt требуется для изменения скорости (dv) на ту же величину. В этом проявляется инертность тела.
Так как 
то выражение 2го закона Ньютона можно записать в виде:
.
Оно связывает путь, пройденный телом, время движения тела и силу – причину изменения движения.
В проекциях на оси координат это уравнение запишется:
Корнями решения этих уравнений являются x, y, z как функции времени и силы. Нахождением этой зависимости решается основная задача динамики. Поэтому 2 ой закон Ньютона называется основным законом динамики, а его математические выражения – основными уравнениями движения (или просто уравнениями движения).
Зная х, y, z, взяв производную, можно определить vx, vy, vz. Продифференцировав еще раз можно определить ах, ay, az.
3. ТРЕТИЙЗАКОН НЬЮТОНА.
Из самого определения силы следует, что сила является количественной характеристикой взаимодействия тел или полей. 3 ий закон Ньютона и подчёркивает, что всякое действие носит характер взаимодействия и взаимодействующие тела при этом равноправны. При любом взаимодействии двух тел массами 
m1 и m2 отношение модулей приобретенных телами ускорений остается постоянным и равным обратному отношению масс:
;
m1 
При взаимодействии тел векторы их ускорений всегда имеют противоположное направление. С учетом этого последнее равенство примет вид:
m1 
По второму закону Ньютона сила F12, действующая на первое тело, равна 
, а сила действующая на второе тело- 
.
Отсюда получаем: 
Тела действуют друг на друга с силами, которые численно равны и направлены в противоположные стороны вдоль прямой соединяющей эти тела.
Силы, возникающие при взаимодействии двух тел, всегда имеют одну природу. Если, например, Земля притягивает Луну силой тяготения, то равная по модулю и противоположно направленная сила, действует со стороны Луны на Землю, также является силой тяготения.
Применяя третий закон Ньютона, всегда следует помнить, что равные по модулю и противоположно направленные силы действия приложены к разным телам и поэтому не могут уравновешивать друг друга.
Третий закон Ньютона выполняется только в ИСО, как и первые два.
