3О. Динамика частиц. Закон ньютона.

В динамике изучается движение тел с учетом взаимодействия, т.е. с учетом сил. В основе лежит три закона Ньютона, сформулированные в его книге «Матем. начала натуральной философии» 1687г.

1-й Закон Ньютона или З-н инерции Галилея: «Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, в которых все свободные тела, т.е. в отсутствии действия др.сил, движутся равномерно и прямолинейно или покоятся». Если существует одна инерциальная система отсчета, то любая система отсчета, движущаяся относительно ее с постоянной скоростью будет тоже инерциальной. Их существует бесконечно много. Система отсчета, связанная с землей, не является инерциальной.

2-й Закон Ньютона. «Производная от импульса точки по времени равна действующей на нее силе», т.е.

(*)

Импульс - произведение массы точки на ее скорость р=m (кг*м/с)

Fdt = ∆p ; Fdt - импульс cилы

Сила есть причина ускорения тела:

d(m υ)/dt = F → md υ / dt + υ dm/dt = F

если m = const, то υ dm/dt = 0.

ma = F (**)

Уравнения (*) и (**) называют основными уравнениями динамики поступательного движения. Уравнение (**) в проекции на координатной оси прямоугольной декартовой системы координат имеет вид;

m ax = Fx

may = Fy

maz = Fz

mx” = F – в одномерном случае.

Масса (кг) - мера инертности тела.

Инертность – свойство тела сохранять состояние покоя или равномерного движения в отсутствии сил или полей.

Сила F – мера интенсивности взаимодействия сил, проявляющаяся в ускорении (изменении импульса) тела. F = ma 1Н = 1 кг*1 м/с^2 1Н телу в 1кг сообщает ускорение в 1 м/с^2.

Любой физический з-н имеет границы применимости. 2-й з-н справедлив только в инерциальных системах.

3-й Закон Ньютона: «Действие двух тел (точек) друг на друга равны между собой по абсолютной величине и направлены по одной прямой в противоположные стороны».