Понятия сила. Единицы силы. Законы Ньютона.

Законы Ньютона

Сила

Определение : Сила – всякое действие одного тела на другое, являющееся причиной ускорения или деформации.

F – векторная величина характеризуется

– числовым значением

- направлением

- точкой приложения

От чего зависит ускорение?

Определение: Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение.

Особенности второго закона Ньютона

- приложенная к телу сила определяет его ускорение;

- сила – причина изменения движения (скорости);

- направление ускорения всегда совпадает с направлением силы;

- справедлив для любых сил;

- если на тело действуют несколько сил, то берется результирующая сила

Принцип суперпозиции

Определение: Геометрическая сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение.

Равнодействующая сила

Определение : Сила, которая производит на тело такое же действие (вызывает такое же движение), как несколько сил, одновременно приложенных к телу, называется  равнодействующей .

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ

В инерциальных системах отсчета все силы возникают (или исчезают) только парами. То есть если одно тело действие на другое, то и второе в свою очередь действует на первое.

ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА

Определение: Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА

ОСОБЕННОСТИ ТРЕТЬЕГО ЗАКОНА НЬЮТОНА

• одной природы
• всегда равны по величине
• всегда направлены в противоположные стороны вдоль одной прямой
• приложены к разным телам и не уравновешиваются

ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Определение : Все механические процессы протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчёта.

ИНВАРИАНТНЫЕ И ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

Инвариантность означает неизменность физической величины или закона при определённых преобразованиях или изменениях условий.

Определение : Инвариантными при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой являются ускорение, масса и сила.

Также инвариантными будут законы Ньютона, о чём говорит принцип относительности Галилея.

В то же время уравнения движения тел в разных инерциальных системах отсчёта будут выглядеть по-разному.

ИНВАРИАНТНЫЕ И ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

Определение : Величины, изменяющиеся при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой, являются относительными (неинвариантными).

Определение : Кинематические величины, такие, как скорость, перемещение, траектория движения — примеры относительных величин.

ВОПРОСЫ НА ПОВТОРЕНИЕ

• Как звучит второй закон Ньютона?
• Сформулируйте особенности второго закона Ньютона.
• Какие условия необходимы для того, чтобы тело двигалось с постоянным ускорением?
• Легкоподвижную тележку массой 3 кг толкают силой б Н. Чему равно ускорение тележки в инерциальной системе отсчёта?
• В инерциальной системе отсчёта сила F сообщает телу массой m ускорение а. Как изменится ускорение тела, если массу тела и действующую на него силу увеличить в 2 раза?
• Сформулируйте третий закон Ньютона? Его особенности?
• Принцип относительности?

ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА

• Трактор, сила тяги которого на крюке 15 кН, сообщает прицепу ускорение 0,5 м/с2. Какое ускорение сообщит тому же прицепу трактор, развивающий тяговое усилие 60 кН?
• Порожний грузовой автомобиль массой 4 т начал движение с ускорением 0,3 м/с2. Какова масса груза, принятого автомобилем, если при той же силе тяги он трогается с места с ускорением 0,2 м/с2?

ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА

• На тело массой m = 5 кг действуют силы F1=9Н и F2=12H, направленные на север и восток соответственно Чему равно и куда направлено ускорение тела?

ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА

• Под действием некоторой силы тележка, двигаясь из состояния покоя, прошла путь 40 см. Когда на тележку положили груз массой 200 г, то под действием той же силы за то же время тележка прошла из состояния покоя путь 20 см. Какова масса тележки?

ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА

• На одной чаше весов находится сосуд с водой, а на другой штатив, на котором подвешено алюминиевое тело массой 54 г. При этом весы находятся в равновесии (рис. 27). Если, удлинив нить, погрузить тело в воду, то равновесие нарушится. Груз какой массы надо положить на правую чашу весов, чтобы восстановить равновесие?