ДИНАМИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

§1 Первый закон Ньютона

  Инерциальные системы отсчета

 

     1-й закон Ньютона: всякое тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не выведет его из этого  состояния.

     -    I закон  Ньютона

 

       Этот закон называют законом инерции. Инерция - способность тела сохранять скорость. Движение по инерции - движение с постоянной скоростью.

       1-й закон Ньютона выполняется не во всех системах отсчета.  Системы отсчета, в которых выполняется 1-й закон Ньютона, называются инерциальными. Любая система отсчета, движущаяся относительно некоторой инерциальной системы прямолинейно и равномерно, будет также инерциальной.

Примером инерциальной системы отсчета может служить гелиоцентрическая система отсчета, т. е. система отсчета, связанная с  Солнцем.

Любая система отсчета, движущаяся относительно гелиоцентрической равномерно и прямолинейно будет являться инерциальной.

Лабораторная система отсчета, оси координат которой жестко связаны с Землей, неинерциальная из-за суточного вращения Земли. Однако вращение Земли происходит очень медленно с а=0,034 м/с2, и поэтому в большинстве задач лабораторную систему отсчета можно приближенно считать инерциальной.

Содержание 1-го з. Н. сводится к двум утверждениям:

1) все тела обладают свойством инертности;

2) существуют инерциальные системы отсчета.

Инерциальные системы отсчета играют особую роль не только в механике, но и в других  разделах физики, т. к. согласно принципу относительности Эйнштейна математическая запись любого физического закона должна иметь один и тот же вид во всех инерциальных системах отсчета.

 

§2  Масса, импульс тела.

2-й закон Ньютона

Одинаковое воздействие по-разному изменяет движение различных тел. При воздействии всякое тело изменяет свою скорость не сразу, а постепенно. Способность тела сохранять свою скорость называется инертностью. Мерой инертностью является масса. Масса тела – положительная скалярная  величина, являющаяся мерой инертности тела, т. е. характеризует способность тела сохранять свою скорость.

Под действием силы тело изменяет свою скорость не мгновенно, а постепенно, т. е. приобретает конечное ускорение, которое тем меньше, чем больше масса, т. е. при воздействии одной и той же силы .

Плотность тела ровна отношению массы dm малого объёма   к величине этого объёма , если тело однородно, то  и .

 

Центром инерции, или центром масс, системы материальных точек называется точка С радиус-вектор , который равен                      

Векторная величина        равная произведению массы m материальной точки на ее скорость называется импульсом (или количеством движения) этой материальной точки    

     Импульсом системы материальных точек называется вектор , равный геометрической сумме (т. е. сумме векторов) всех материальных точек

     Скорость центра инерции:

т. е. импульс системы равен произведению массы всей системы на скорость ее центра инерции:     

 

     2-й закон Ньютона: скорость изменения импульса        тела равна действующей на тело силе F         

          - 2-й закон Ньютона

    Если на тело действует несколько сил, то под силой F во втором законе Ньютона нужно понимать равнодействующую силу - геометрическую сумму всех сил, действующих на тело.

     Из второго закона Ньютона следует, что

     Векторная величина Fdt называется элементарным импульсом силы.

     Импульс силы за конечный промежуток времени t2-t1 равен  , где

            

 

 

    

 

 

  

 

       Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение


x:

y: -mg + N=0

Касательное и нормальное ускорение определяются соответствующими составляющими силы F

          

 

            

 

 

   Сила Fn, сообщающая точке нормальное ускорение, направлена к центру кривизны траектории и потому называется центростремительной силой.

 

 

 

К списку лекций

Главная