Группа 306.   Физика. Тема «Второй и третий законы Ньютона

 Что такое инерция?

- Какие системы называются инерционными?

- Сформулируйте I закон Ньютона.

- Для каких систем справедлив этот закон?

- О чем говорит принцип относительности Галилея?

- Приведите примеры движения тел по инерции.

Причиной изменения скорости движения тела всегда является взаимодействие с другими телами. После выключения двигателя автомобиль постепенно замедляет свое движение и останавливается. Основная причина изменения скорости движения автомобиля – взаимодействие его колес с дорожным покрытием. При взаимодействии двух тел всегда изменяются скорости и первого и второго тела, то есть оба тела приобретают ускорения. Модули ускорения двух взаимодействующих тел могут быть различными, но их отношение оказывается постоянным при любых взаимодействиях:         

Постоянство отношения модулей ускорений двух взаимодействующих тел показывает, что тела обладают какими – то постоянными физическими характеристиками, от которых зависят ускорения их движений при взаимодействиях с другими телами.

Свойство тела, от которого зависит его ускорение при взаимодействии с другими телами, называется инертностью. Количественной мерой инертностью тела является масса тела. Чем большей массой обладает тело, тем меньшее ускорение оно получает при взаимодействии.

Поэтому в физике принято, что отношение масс взаимодействующих тел равно обратному отношению модулей ускорений                                     

 

В  инерциальных системах отсчета любое изменение скорости тела происходит под действием других тел. Описывая действия одного тела на другое, мы часто говорим о слабом и очень сильном действии. В физике для количественного выражения действия одного тела на другое вводится понятие «сила».

Сила – векторная физическая величина являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел, в результате, которого тело приобретает ускорение или изменяет форму и размер.

В системе СИ единицей силы является ньютон.     Н = кг м/с

Это сила, которая сообщает телу массой 1 кг ускорение 1м/с²

Но тело может взаимодействовать не с одним телом, а с несколькими, и каждое из этих тел действует независимо от другого. Другими словами, если на материальную точку действует несколько сил F ₁ + F ₂ + F ₃ +…+ равнодействующая сила является суммой всех этих сил

В этом состоит принцип суперпозиции сил, который гласит: равнодействующая сила равна векторной сумме всех одновременно действующих на тело сил.

И Ньютон не был первым ученым, понявшим, что причина движения кроется во взаимодействии тел. Еще немецкий астроном Иоганн Кеплер ввел понятие силы как причины движения тел, однако он ошибочно измерял ее скоростью движения тела. Галилей, в отличие от Кеплера, измерял силу вызванным ею ускорением, но полностью отождествил ее с весом. Но все же Ньютон сформулировал важнейший закон движения, то есть II закон Ньютона, который гласит: сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение.

                   F = m∙ a

Действие тел друг на друга всегда имеют характер взаимодействия. Каждое из тел действует на другое и сообщает ему ускорение.    При любом взаимодействии двух тел массами м₁ и м₂ отношения модулей приобретаемых телами ускорений остается постоянным и равным обратному отношению масс тел:

Отсюда для произведений масс тел на модули их ускорений следует равенство:

м₁а₁ = м₂а ₂

При взаимодействии тел вектора их ускорений всегда имеют противоположные направления. С учетом этого наше предыдущее выражение примет вид:

                      F _1    =    -F₂

По второму закону Ньютона сила F₁, действующая на первое тело, равна:

                F₁     =  m₁ a₁

А сила F₂,   действующая на второе тело, равна:

               F₂  = - m₂ a₂

Отсюда получаем равенство

И доси               M₁a₁  =    -m₂ a₂                          F₁ =- F₂

Это равенство выражает третий закон Ньютона: тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению.

 

Задание:

1. Сделайте конспект этой темы.

2. Решите задачи

  А) Тело массой 5 кг движется вертикально вверх с ускорением 2 м/с². Определить модуль и направление равнодействующей силы.

 

Б) Автомобиль массой 500 кг разгоняется с места равноускоренно и достигает скорости 20 м/с за 10 с. Равнодействующая всех сил, действующих на автомобиль, равна…

ЖЕЛАЮ  УСПЕХА!

 

Ребята!  Следующая тема «Закон всемирного тяготения» изложена в сообщении 23.10. группе 308. Найдите и выполните задание, которое там изложено.