Учебное пособие законы Ньютона. Учебное пособие Законы Ньютона. Учебное пособие по части курса Раздел Законы механики Ньютона для студентов всех направлений и специальностей

• Название: Учебное пособие по части курса Раздел Законы механики Ньютона для студентов всех направлений и специальностей
• Анкор: Учебное пособие законы Ньютона
• Дата: 08.10.2019
• Размер: 1.06 Mb.
• Имя файла: Учебное пособие Законы Ньютона.doc
• Тип: Учебное пособие; #89045
• страница: 6 из 13

 Заключение

Вра­ще­ни­ем Земли обу­слов­лен еще ряд ин­те­рес­ных фак­то­ров: в реках се­вер­но­го по­лу­ша­рия пра­вый берег более кру­той, а левый более по­ло­гий. В реках юж­но­го по­лу­ша­рия на­о­бо­рот.

В боль­шин­стве слу­ча­ев мы будем счи­тать Землю инер­ци­аль­ной си­сте­мой от­сче­та, при­ме­нять в ней за­ко­ны Нью­то­на и вы­яс­нять, по­че­му же дви­жет­ся тело.

 До­маш­нее за­да­ние

1. 
   Дать опре­де­ле­ние пер­во­му за­ко­ну Нью­то­на.
   
2. 
   Какие си­сте­мы от­сче­та су­ще­ству­ют?
   

Тема 3. Взаимодействие тел. Второй закон Ньютона

 Введение

Для того чтобы тело по­ко­и­лось или дви­га­лось рав­но­мер­но и пря­мо­ли­ней­но, на него либо во­об­ще не нужно дей­ство­вать, либо дей­ство­вать так, чтобы сум­мар­ное дей­ствие всех тел было ском­пен­си­ро­ва­но. На­ста­ло время разо­брать­ся, что долж­но про­ис­хо­дить для того, чтобы тело на­ча­ло из­ме­нять ско­рость, то есть при­об­ре­ло уско­ре­ние. Для этого по­на­до­бит­ся вспом­нить неко­то­рые фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны, с ко­то­ры­ми мы стал­ки­ва­лись на уро­ках фи­зи­ки в преды­ду­щих клас­сах.

 Масса, сила. Второй закон Ньютона

Как из­вест­но, ско­рость тела ме­ня­ет­ся толь­ко, если на него дей­ству­ет дру­гое тело. Но при этом ме­ня­ет­ся ско­рость и вто­ро­го тела. По­про­буй­те от­толк­нуть­ся на льду от то­ва­ри­ща, сто­я­ще­го рядом. Вы за­ме­ти­те, что ваш то­ва­рищ тоже нач­нет дви­гать­ся. Тела вза­и­мо­дей­ству­ют. Од­но­сто­рон­не­го дей­ствия не бы­ва­ет. 

Для ха­рак­те­ри­сти­ки вза­и­мо­дей­ствия тел необ­хо­ди­мо вве­сти фи­зи­че­скую ве­ли­чи­ну, такой ве­ли­чи­ной яв­ля­ет­ся сила.

Сила –это век­тор­ная ве­ли­чи­на, ко­то­рая ха­рак­те­ри­зу­ет дей­ствие одних тел на дру­гие (вза­и­мо­дей­ствие тел). Еди­ни­цей из­ме­ре­ния силы в си­сте­ме СИ яв­ля­ют­ся нью­то­ны.

 – сила

 – Н (нью­тон)

Так как у тела по­яв­ля­ет­ся уско­ре­ние в ре­зуль­та­те дей­ствия силы, то необ­хо­ди­мо уста­но­вить связь между уско­ре­ни­ем, ко­то­рое при­об­ре­ло тело, и силой, вы­звав­шей это уско­ре­ние.

Если к те­леж­ке, на ко­то­рой уста­нов­ле­на спе­ци­аль­ная кон­струк­ция с под­ве­шен­ным гру­зи­ком (см. Рис. 1), от­кло­ня­ю­щим­ся под дей­стви­ем уско­ре­ния, при­кла­ды­вать силы раз­лич­ной ве­ли­чи­ны, то можно за­ме­тить, что от­кло­не­ние гру­зи­ка уве­ли­чит­ся при уве­ли­че­нии при­ло­жен­ной силы. То есть уско­ре­ние, ко­то­рое тело при­об­ре­та­ет в ре­зуль­та­те дей­ствия на него силы, прямо про­пор­ци­о­наль­но ве­ли­чине этой силы. Уско­ре­ние на­прав­ле­но туда же, куда и сила.

 

a – уско­ре­ние; F – сила



Рис. 1. Изу­че­ние за­ви­си­мо­сти между силой и уско­ре­ни­ем тела

Уско­ре­ние также за­ви­сит от массы тела.

Если ме­нять массу те­леж­ки (см. Рис. 1), к ко­то­рой при­кла­ды­ва­ет­ся сила по­сто­ян­ной ве­ли­чи­ны, то можно за­ме­тить, что от­кло­не­ние гру­зи­ка умень­ша­ет­ся при умень­ше­нии массы. То есть уско­ре­ние об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но массе тела.

 

a – уско­ре­ние; m – масса

Вто­рой закон Нью­то­на объ­еди­ня­ет два вы­во­да, по­лу­чен­ных выше.

Вто­рой закон Нью­то­на – уско­ре­ние, при­об­ре­та­е­мое телом в ре­зуль­та­те дей­ствия на него силыF, прямо про­пор­ци­о­наль­но ве­ли­чине этой силы и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но массе тела.

 

Если на тело дей­ству­ют несколь­ко сил, то на­хо­дят рав­но­дей­ству­ю­щую этих сил, то есть некую общую сум­мар­ную силу, об­ла­да­ю­щую опре­де­лен­ным на­прав­ле­ни­ем и чис­ло­вым зна­че­ни­ем.

То есть, фак­ти­че­ски, все слу­чаи при­ло­же­ния раз­лич­ных сил в кон­крет­ный мо­мент вре­ме­ни можно све­сти к дей­ствию одной рав­но­дей­ству­ю­щей силы. Таким об­ра­зом, вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на можно дать такое опре­де­ле­ние: рав­но­дей­ству­ю­щая всех сил, дей­ству­ю­щих на тело, равна про­из­ве­де­нию массы тела на при­об­ре­та­е­мое в ре­зуль­та­те дей­ствия этих сил уско­ре­ние.