КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Законы Ньютона. При изучении движения тел в пространстве важно выбрать такую систему отсчета, в которой бы перемещение тела в отсутствии действия на него сил происходило
Лекция 6 2.6.1 Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета При изучении движения тел в пространстве важно выбрать такую систему отсчета, в которой бы перемещение тела в отсутствии действия на него сил происходило равномерно и прямолинейно. Ньютон, обобщая результаты опытов и наблюдений, установил, что существует система отсчета, в которой тело сколько угодно долго может находится в состоянии покоя или двигаться равномерно и прямолинейно, если другое тело не выведет его из этого состояния. Свойства тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью, а существование систем отсчета, в которых тело при отсутствии действия на него сил находится в покое или движется прямолинейно и равномерно – первым законом Ньютона или законом инерции. Система отсчета, в которой выполняется закон инерции, называется инерциальной. Инерциальная система отсчета в своем составе имеет свободное тело, не взаимодействующее с другими телами (см. главу 1, п. 1.1). В природе свободных тел не существует. Однако, если в качестве свободного тела выбрать Солнце, то такую систему отсчета можно считать инерциальной. Система отсчета, в которой свободное тело – Солнце, называется гелиоцентрической. Система отсчета, связанная с Землей из-за взаимодействия ее с Солнцем и вращения вокруг своей оси, не является строго инерциальной. Для решения большинства задач динамики неинерциальность системы отсчета, связанной с Землей, не приводит к существенным ошибкам.
2.6.2 Второй закон Ньютона, масса и импульс тела
При действии на тело результирующей силы его геометрическое приращение количества движения, отнесенное к единице времени действия на него силы равно этой силе (2.20) где m, - масса и скорость тела, - количество движения. Импульс тела (количество движения) – это векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения, равная произведению массы на скорость . Масса m – положительная скалярная величина, определяющая инертность тела в его поступательном прямолинейном движении. В классической механике (механике Ньютона) масса аддитивна (масса тела m любой системы м.т. равна сумме масс всех точек этой системы), не зависит от скорости, температуры, агрегатного состояния, электрических и магнитных свойств тела. В системе СИ масса измеряется в килограммах (кг). Масса тела объемом V и с плотностью вещества определяется интегрированием по объему , В равенстве = , произведение называется импульсом силы, а изменение импульса тела равно импульсу, действующей на него силы. Для тела с постоянной массой импульс силы , тогда , . (2.21) Ускорение тела прямо пропорционально действующей на тело силе, обратно пропорционально массе и совпадает по направлению с силой. Второй закон Ньютона справедлив для инерциальных систем отсчета. Масса тела m в равенстве (2.21) называется инерциальной, является мерой инертности тела, которое под действием результирующей силы , приобретает конечное ускорение , а в отсутствии ее находится в состоянии покоя или движется прямолинейно и равномерно. Массы инертная и гравитационная (см.п. 2.2) равны и обозначаются буквой m. Для тела, у которого масса изменяется с течением времени (например, при полете ракеты) сила зависит от изменения скорости и массы . (2.22) Соотношение (2.21) используется для определения единицы измерения силы. В системе единиц СИ масса m измеряется в кг, ускорение в м/с2. Единица измерения силы – называется ньютон (Н). Один ньютон – это такая сила, под действием которой тело массой 1 кг приобретает ускорение 1 м/с2.
2.6.3 Третий закон Ньютона
Рис 2.8 Это опытное наблюдение сформулировано Ньютоном в виде третьего закона: силы, с которыми взаимодействуют тела равны по величине и противоположны по направлению , (2.23) где – сила, действующая на первое тело со стороны второго, – сила, действующая на второе тело со стороны первого.
Поскольку силы взаимодействия приложены к разным телам, то они не могут вызывать их перемещение в одном направлении. Силы взаимодействия проявляются в паре, приложены к взаимодействующим телам и являются силами одной природы. В третьем законе Ньютона предполагается, что обе силы равны по модулю в любой момент времени. Это утверждение соответствует ньютоновскому представлению о мгновенном распространении взаимодействий, которое носит название принципа дальнодействия. Согласно этому принципу, взаимодействие между телами распространяется в пространстве с бесконечно большой скоростью.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 263; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |