Законы Ньютона
Лекция
1
Julia Kjahrenova
Первый закон Ньютона. Масса. Сила
При
отсутствии взаимодействия или при
компенсации
взаимодействий
тело
находится
в
покое
или
движется
равномерно и прямолинейно.
I закон Ньютона (закон инерции) выделяет
класс инерциальных систем.
Это системы отсчета, относительно которых
изолированные поступательно движущиеся
тела сохраняют свою скорость неизменной
по модулю и направлению.
2
Julia Kjahrenova
Инерция
Инерция - cвойство тел сохранять свою
скорость при отсутствии действия на него
других тел.
Системы отсчета, связанные с Землей,
можно считать инерциальными.
При повышении точности экспериментов,
обнаруживаются отклонения от закона
инерции, обусловленные вращением Земли
вокруг своей оси.
Причиной появления ускорения у тела
является влияние других тел.
3
Julia Kjahrenova
МАССА ТЕЛА
Масса
–
это
свойство
тела,
характеризующее его инертность.
Масса – это количество вещества в теле.
При одинаковом воздействии со стороны
окружающих тел одно тело может быстро
изменять свою скорость, а другое в тех же
условиях – значительно медленнее.
Второе из этих двух тел обладает большей
инертностью, т.е второе тело обладает
большей массой.
4
Julia Kjahrenova
МАССА ТЕЛА
Если два тела взаимодействуют друг с
другом, то в результате изменяется скорость
обоих тел, т. е. в процессе взаимодействия
оба тела приобретают ускорения.
Отношение ускорений двух данных тел
оказывается постоянным при любых
воздействиях.
Массы взаимодействующих тел обратно
пропорциональны
ускорениям,
приобретаемым телами в результате их
взаимодействия.
5
Julia Kjahrenova
Масса тела – скалярная величина.
Ускорения
взаимодействующих
тел направлены в
противоположные
стороны (рис.).
В
СИ масса тела
измеряется
в
килограммах (кг).
6
Julia Kjahrenova
Сравнение масс двух тел
7
Julia Kjahrenova
СИЛА
Сила – это количественная мера взаимодействия
тел. Сила является причиной изменения скорости
тела.
В механике Ньютона силы могут иметь
различную физическую природу:
сила трения,
сила тяжести,
сила упругости и т. д.
Сила является векторной величиной.
Векторная сумма всех сил, действующих на тело,
называется равнодействующей силой.
8
Julia Kjahrenova
СИЛА
Эталонная сила в системе СИназывается ньютон
(Н).
Сила в 1 Н сообщает телу массой 1 кг ускорение 1
м/с2
Для измерения сил используют откалиброванные
пружины. Такие откалиброванные пружины
называются динамометрами.
Сила измеряется по растяжению динамометра
(рис. )
9
Julia Kjahrenova
Измерение силы по растяжению пружины. При
равновесии
10
Julia Kjahrenova
ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА
Второй
закон Ньютона: ускорение тела
прямо пропорционально действующей на
него силе и обратно пропорционально
массе тела.
𝐹
𝑎 =
𝑚
11
Julia Kjahrenova
ВТОРОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА
Сила,
действующая на тело, равна
произведению массы тела на сообщаемое
этой силой ускорение:
𝐹
=𝑚𝑎
Масса равна отношению силы к ускорению:
𝐹
𝑚 ⁼
𝑎
12
Julia Kjahrenova
ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА
Тела
действуют друг на друга с силами,
равными по абсолютной величине и
противоположными по направлению.
𝐹1 = −𝐹2
𝐹1
= 𝐹2 , если силы одной природы,
т.е между небесными телами – силы
гравитации, между подошвой обуви и
поверхностью земли-сила трения и т.д.
13
Julia Kjahrenova
ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА
Силы
не уравновешивают друг друга, т.к.
приложены к разным телам.
СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ
Это
падение
тел,
при
котором
сопротивление воздуха отсутствует.
Условное
обозначение
ускорения
свободного падения - g.
Ускорение свободного падения на Земле:
𝒈 = 𝟗, 𝟖 м/𝒄𝟐
14
Julia Kjahrenova
ЗАДАЧИ НА ЗАКОНЫ НЬЮТОНА
Поезд массой 1,5 тысячи тонн увеличил
скорость с 5 м/с до 10 м/с в течение 2,5
мин. Определить силу, сообщающую
поезду ускорение.
2. Автодрезина ведет равноускоренно две
платформы с силой тяги 2 кН. Масса
первой платформы 12 тонн, второй - 8
тонн. С какой силой натянуто сцепление
между платформами?
1.
15
Julia Kjahrenova
ЗАДАЧИ НА ЗАКОНЫ НЬЮТОНА
Покоящаяся хоккейная шайба массой 250 г
после удара клюшкой, длящегося 0,02 с,
скользит по льду со скоростью 30 м/с.
Определить среднюю силу удара.
4. Два груза, массы которых 1 и 0,2 кг,
связаны нитью и лежат на гладком столе. К
левому грузу приложена сила 5 Н, к
правому в противоположном направлении
3 Н. Чему равно натяжение нити(T)?
3.
16
Julia Kjahrenova
