Первый закон Ньютона. Первый закон динамики, открытый Галилеем, также называют законом инерции

Первый закон динамики, открытый Галилеем, также называют законом инерции.

Существуют системы отсчета, называемые инерциальными, в которых изолированное тело движется прямолинейно и равномерно или находится в состоянии покоя.

Тело на которое не действуют другие силы, называют изолированным или свободным.

Сила – причина ускорения.

Сила – это физическая величина, определяемая количественно меру действия тел друг на друга, в результате которого тела получают ускорение.

При действии различных сил на одно и то же тело его ускорение меняется прямо пропорционально приложенной силе, при этом направление ускорения и силы совпадают. Если на тело действуют несколько сил, то ускорение пропорционально геометрической сумме всех приложенных сил.

Принцип относительности Галилея.

Законы механики справедливы только в инерциальных системах отсчета. Любая система отсчета, которая движется равномерно и прямолинейно относительно выбранной инерциальной системы отсчета, сама является инерциальной.

Любое механическое явление во всех инерциальных системах отсчета протекает одинаково при одинаковых начальных условиях – это утверждение известно как принцип относительности Галилея и является одним из фундаментальных законов природы.

Движение тела, брошенного под углом к горизонту: траектория движения, дальность и время полета, максимальная высота.

Предположим, тело в t₀ находится на высоте y₀ и имело скорость V₀, направленную пол углом a к горизонту.

Так как тело движется с ускорением g, то для описания движения мы должны взять формулы координаты и скорости тела при движении с постоянным ускорением.

Начальные условия движения тела при t=0 X0=0 Y0=h то:

· V_0x=V₀*cosα

· V_0y=V₀*sinα

· a_x=0

· a_y=g

Формулы:

1. v_x=v₀cosα;

2. v_y=v₀*sin α-g*t;

3. x=v₀*(cosα)*t;

4. y=y₀+v₀*(sinα)*t-0.5*g*t²

Уравнение траектории тела.

Для этого выразим время в 3) формуле, получим: t=x/(V₀ cosα), подставим в 4): y= y₀+x*tgα- x²*g/(2V₀²*cos²α);

это квадратичная функция. Отсюда делаем вывод, что траекторией тела является парабола, ветви направлены вниз т.к. коэф. при X - отрицательный.

Время подъема и время полета.

Время подъема определим с помощью 2) фомурлы. В наивысшей точке вектор скорости параллелен оси 0X и перпендикулярен оси 0Y, следовательно Vy=0,следовательно V₀sin a-g*t_под.=0 и t_под.=(V₀sin a)/g

Время полета тела определим с помощью 4) формулы. В конце движения y=0, следовательно h + t*V₀ *sinα - t²*g/2=0, следовательно +sqrt(₯)=sqrt(V₀²sin² α-2*g* y₀), a поэтому t= (V₀sinα + sqrt(V₀²sin² α-2*g*h))/g

Если тело брошено с y₀=0, то t_пол.=2*(V₀sin a)/g

t_пад=t_пол - t_под.

при y₀=0 t_пад=(V₀sinα)/g следовательно при y₀=0 t_пад=t_под=0.5*t_пол