2 Первый закон Ньютона

Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют состояния покоя или равномерного прямолинейного движения, если на них не действуют никакие другие тела или действие этих сил скомпенсировано.Такие системы отсчета называются инерциальными.

Из І закона Ньютона следует, что инерциальные системы отсчета могут двигаться только равномерно и прямолинейно.

Системы отсчета, двигающиеся с ускорением, называются неинерциальными. В неинерциальных системах отсчета движение тел осложнено действием сил инерции.

3 Второй закон Ньютона

ІІ закон Ньютона: Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально массе тела:

(3.1)

Подставим определение ускорения в уравнение (3.1):

,

.

Следовательно, равнодействующая, равна первой производной импульса по времени. Именно так, через импульс, И. Ньютон сформулировал II закона в «Математических началах натуральной философии» (1687).

4 Третий закон Ньютона

Все тела взаимодействуют с силами, равными по величине и противоположными по направлению (действие равно противодействию).

ІІІ закон Ньютона записывают как в векторном, так и в скалярном виде (рис.3.2).

ІІІ закон Ньютона в векторном виде:

.

ІІІ закон Ньютона в скалярном виде:

.

5 Виды сил в природе. Сила всемирного тяготения

В рамках классической механикигравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения.

Этот закон был открыт И. Ньютоном в1666 г. для точечных или симметричных сферических масс: два тела взаимодействуют друг с другом с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между их центрами:

– гравитационная постоянная.

Сила всемирного тяготения создается всеми телами, имеющими массы. Силы притяжения между телами направлены по линии, соединяющей центры этих тел. Поэтому сила всемирного тяготения является центральной.

Ускорение свободного падения на поверхности любой планеты определяют из рассуждений, что вблизи планеты или на ее поверхности сила тяжести и сила всемирного тяготения равны:

.

Таким образом, ускорение свободного падения на поверхности планеты определяется по формуле: .

6 Силы упругости

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА. РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ.

ЗАКОН ДВИЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС

План

1. Механические системы.

2. Импульс.

3. Закон сохранения импульса.

4. Однородность пространства.

5. Центр масс.

6. Закон движения центра масс.

7. Уравнение движения тела переменной массы.

8. Формула Циолковского.

9. Примеры решения задач.

1 Механические системы

Механическими системами называют совокупность материальных точек тел, рассматриваемых как единое целое.

Механическими системами являются:

• материальная точка;

• математический маятник;

• абсолютно твердое тело;

• деформируемое тело;

• сплошная среда.

Тела (материальные точки) механической системы движутся согласно законам классической механики; взаимодействуют друг с другом и с телами, не включенными в эту совокупность.

Силы взаимодействия материальных точек механической системы между собойназывают внутренними.

Внешними называют силы, с которыми на материальные точки механической системы действуют тела, в нее не входящие.

Механическая система является замкнутой (изолированной), если на нее не действуют внешние силы или действие внешних сил скомпенсировано. Для замкнутой системы по I закону Ньютона геометрическая сумма внутренних сил равна нулю.