Динамика материальной точки. Понятие силы. Законы Ньютона. Масса. Импульс.

Точка, движение которой ничем не ограничено, называется свободной. Свободная точка под действием приложенных сил может двигаться в каком угодно направлении. Задачи, в которых рассматривается свободная точка, решаются при помощи основного уравнения динамики (жирным выделены векторные величины) (а) P = ma.

Если на точку действует только одна сила Р (примером такого движения может служить так называемое свободное падение – движение точки под действием силы тяжести в безвоздушном пространстве), то векторное уравнение (а) заменяется скалярным уравнением

(б) P = ma,

выражающим зависимость между модулями силы и ускорения.

Если на точку действует несколько сил Р₁, Р₂, ..., Р_n, то векторное уравнение (а) примет вид (в) R = ma,

где равнодействующая R=∑P_i и, согласно закону независимости действия сил, a=∑a_i (ускорение точки равно геометрической сумме ускорений, сообщенных ей каждой силой в отдельности).

Сила — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей.

Действие силы приводит:

1. к изменению скорости (т.е. тело получает ускорение);

2. к деформации;

Действие силы зависит:

1. от числового значения (модуля);

2. от направления;

3. от точки приложения.

Законы Ньютона:

1. Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.

2. В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.

3. Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:

Масса - величина, которою определяется инертность тела, то есть стремление его сохранять величину и направление скорости абсолютного движения.

И мпульс — векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этого тела на его скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости:

№4.

Замкнутые системы. Закон сохранения импульса. Центр масс. Уравнение движения центра масс.

Замкнутой системой называется механическая система, на каждое из тел которой не действуют внешние силы. В изолированной системе проявляются внутренние силы, т.е. силы взаимодействия между телами, входящими в систему.

Закон сохранения импульса утверждает, что векторная сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.

Т очку пересечения линий действия сил, вызывающих поступательное движение тела, называют центром масс. Если направление прямой, вдоль которой действует сила, не проходит через центр масс тела, эта сила вызывает поворот тела.

№5.