субота, 12 березня 2016 р.

Закони Ньютона

Динаміка. Закони Ньютона
    Ісаак Ньютон
  • Під інерцією розуміють властивість тіл зберігати свою швидкість по величині та напрямку або стан спокою при відсутності дії зі сторони інших тіл.
  • Під дією інших тіл дане тіло, намагаючись зберегти свій попередній стан, змінює попереднє значення швидкості не відразу, а поступово.
  • Системи відліку в яких виконується закон інерції називають інерціальними системами відліку (ІСВ).
  • У всіх інерціальних системах відліку закони механіки однакові ( всі ІСВ рівноправні) – принцип відносності Галілея.

Перший закон Ньютона:
Існують інерціальні системи відліку відносно яких тіла зберігають свою швидкість сталою, коли на них не діють інші тіла або дія інших тіл скомпенсована.

Фізичний зміст першого закону Ньютона:

закон постулює існування ІСВ, а за своєю сутністю є законом інерції.


Другий закон Ньютона 
(встановлений на основі узагальнення численних експериментів):
Відношення величини сили, котра діє на тіло, до величини прискорення, яке викликане дією цієї сили, є величина стала для даного тіла. Цю величину називають інертною масою.
FR = ma
 
Фізичний зміст другого закону Ньютона:
- сила, як міра взаємодії тіл, є причиною зміни руху тіл (виникнення прискорення); 
- інертна та гравітаційні маси тіла рівні між собою. 

Особливості другого закону Ньютона: 
1. другий закон Ньютона виконується лише в ІСВ;
2. другий закон Ньютона справедливий для сил любої природи;
3. сила є причиною прискорення тіла та визначає величину та напрям цього прискорення;
4. у випадку дії на тіло декількох сил, другий закон Ньютона записують так:
FR = ma, де FR = F1 + F2 + F3 + … 
 
-векторна сума сил, котрі діють на тіло;
5. якщо (F = 0) → (а = 0) → (Δv = 0) → (v = const);
Останні записи є першим законом Ньютона.



Третій закон Ньютона:
Для довільних двох взаємодіючих тіл сила F21, з якою перше тіло діє на друге, рівна по величині і протилежна за напрямком силі F12, з якою друге тіло діє на перше
F21 = - F12

(сили F21, F12 додавати не можна, оскільки вони прикладені до різних тіл).
 
Фізичний зміст третього закону Ньютона:

В природі всі сили виникають парами і кожна пара сил є однієї природи.
 
Особливості третього закону Ньютона:
1. сили, як міра взаємодії тіл, завжди виникають парами;
2. сили, пов’язані третім законом Ньютона є однієї природи;
3. сили, пов’язані третім законом Ньютона не зрівноважуються, оскільки прикладені до різних тіл;
4. третій закон Ньютона справедливий для сил любої природи;
5. третій закон Ньютона виконується у ІСВ.