Первый закон Ньютона. Масса. Сила

И ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА

ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

Динамика является основным разделом механики, в ее основе ле­жат три закона Ньютона, сформулированные им в 1687 г. Законы Нью­тона играют исключительную роль в механике и являются (как и все физические законы) обобщением результатов всего человеческого опы­та.

Первый закон Ньютона: всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не за­ставит ее изменить это состояние.

Стремление сохранять состояние покоя или равномерного прямо­линейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон Ньютона называют также законом инерции.

Механическое движение относительно, и его характер зависит от системы отсчета. Первый закон Ньютона выполняется не во всякой системе отсчета, а те системы, по отношению, к которым он выполня­ется, называются инерциальными системами от­счета. Инерциальной системой отсчета является такая система, ко­торая либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно от­носительно какой-то другой инерциальной системы. Первый закон Ньютона утверждает существование инерциальных систем отсчета.

Опытным путем установлено, что инерциальной можно считать гелиоцентрическую (звездную) систему отсчета (начало координат на­ходится в центре Солнца, а оси проведены в направлении определен­ных звезд). Система отсчета, связанная с Землей, строго говоря, неинерциальна, однако эффекты, обусловленные ее неинерциальностью (Земля вращается вокруг собственной оси и вокруг Солнца), при реше­нии многих задач пренебрежимо малы, и в этих случаях ее можно считать инерциальной. Из опыта известно, что при одинаковых воз­действиях различные тела неодинаково изменяют скорость своего дви­жения, т.е., иными словами, приобретают различные ускорения. Уско­рение зависит не только от величины воздействия, но и от свойств са­мого тела (от его массы). Масса тела - физическая величина, явля­ющаяся одной из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные и гравитационные свойства.

В настоящее время можно считать доказанным, что инертная и гравитационная массы равны друг другу (с точностью, не меньшей 10^-12 их значения).

Чтобы описать воздействия, упоминаемые в первом законе Ньюто­на, вводят понятие силы. Под действием сил тела либо изменяют ско­рость движения, т.е. приобретают ускорения, либо деформируются, т.е. изменяют свою форму и размеры. В каждый момент времени сила харак­теризуется числовым значением, направлением в пространстве и точкой приложения. Итак, сила - это векторная величина, являюща­яся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате, которого тело приобретает ускорение или из­меняет свою форму и размеры.

Дата добавления: 2014-11-16