Динаміка

 Закони Ньютона

конспект

• Під інерцією розуміють властивість тіл зберігати свою швидкість по величині та напрямку або стан спокою при відсутності дії зі сторони інших тіл.

• Під дією інших тіл дане тіло, намагаючись зберегти свій попередній стан, змінює попереднє значення швидкості не відразу, а поступово.

• Системи відліку в яких виконується закон інерції називають інерціальними системами відліку (ІСВ).

• У всіх інерціальних системах відліку (ІСВ) закони механіки однакові (всі ІСВ рівноправні) –  принцип відносності Галілея.

Перший закон Ньютона:

Існують інерціальні системи відліку відносно яких тіла зберігають свою швидкість сталою, коли на них не діють інші тіла або дія інших тіл скомпенсована.

Фізичний зміст першого закону Ньютона:

• закон постулює існування ІСВ, а за своєю сутністю є законом інерції.

Другий закон Ньютона 

(встановлений на основі узагальнення численних експериментів):

Сила, котра діє на тіло масою m змінює його швидкість за час Δt на величину Δv:

F = m∙Δv/Δt

Фізичний зміст другого закону Ньютона:

• - сила, як міра взаємодії тіл, є причиною зміни руху тіл;

• - інертна та гравітаційні маси тіла рівні між собою.

Особливості другого закону Ньютона: 

1. другий закон Ньютона виконується лише в ІСВ;

2. другий закон Ньютона справедливий для сил любої природи;

3. сила є причиною зміни швидкості руху тіла, або системи тіл;

4. у випадку дії на тіло декількох сил, другий закон Ньютона записують так: 

F_R = m∙Δv/Δt, 

де F_R = F₁ + F₂ + F₃ + …-векторна сума сил, котрі діють на тіло;

5. якщо (F = 0) → (Δv = 0) → (v = const);

Останній запис є першим законом Ньютона.

Третій закон Ньютона:

Для довільних двох взаємодіючих тіл сила F₂₁, з якою перше тіло діє на друге, рівна по величині і протилежна за напрямком силі F₁₂, з якою друге тіло діє на перше

F₂₁ = - F₁₂

(сили F₂₁, F₁₂ додавати не можна, оскільки вони прикладені до різних тіл).

Фізичний зміст третього закону Ньютона:

• В природі всі сили виникають парами і кожна пара сил є однієї природи.

Особливості третього закону Ньютона:

1. сили, як міра взаємодії тіл, завжди виникають парами;

2. сили, пов’язані третім законом Ньютона є однієї природи;

3. сили, пов’язані третім законом Ньютона не зрівноважуються, оскільки прикладені до різних тіл;

4. третій закон Ньютона справедливий для сил любої природи;

5. третій закон Ньютона виконується у ІСВ.