В инерциальной системе отсчета тело движется равномерно и прямолинейно при отсутствии действующих на него сил.

Существуют такие системы отсчета, относительно которых изолированные поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость неизменной по модулю и направлению.

Свойство тел сохранять свою скорость при отсутствии действия на него других тел называется инерцией. Поэтому первый закон Ньютона называют законом инерции.

Впервые закон инерции был сформулирован Галилео Галилеем (1632 г.). Ньютон обобщил выводы Галилея и включил их в число основных законов движения.

В механике Ньютона законы взаимодействия тел формулируются для класса инерциальных систем отсчета.

При описании движения тел вблизи поверхности Земли системы отсчета, связанные с Землей, приближенно можно считать инерциальными. Однако, при повышении точности экспериментов, обнаруживаются отклонения от закона инерции, обусловленные вращением Земли вокруг своей оси.

Масса – это свойство тела, характеризующее его инертность. При одинаковом воздействии со стороны окружающих тел одно тело может быстро изменять свою скорость, а другое в тех же условиях – значительно медленнее. Принято говорить, что второе из этих двух тел обладает большей инертностью, или, другими словами, второе тело обладает большей массой.

Если два тела взаимодействуют друг с другом, то в результате изменяется скорость обоих тел, т. е. в процессе взаимодействия оба тела приобретают ускорения. Отношение ускорений двух данных тел оказывается постоянным при любых воздействиях. В физике принято, что массы взаимодействующих тел обратно пропорциональны ускорениям, приобретаемым телами в результате их взаимодействия.

В Международной системе единиц (СИ) масса тела измеряется в килограммах (кг).

Сила – это количественная мера взаимодействия тел. Сила является причиной изменения скорости тела. В механике Ньютона силы могут иметь различную физическую природу: сила трения, сила тяжести, упругая сила и т. д. Сила является векторной величиной, имеет модуль, направление и точку приложения.

второй закон Ньютона, который формулируют так: сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на ускорение, сообщаемое этому телу силой.

F=ma.   

силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по величине и противоположны по направлению. Третий закон Ньютона можно записать в виде формулы:F_1  = - F_2,

Где F_1 и F_2 силы действия друг на друга соответственно первого и второго тела.

Справедливость третьего закона Ньютона была подтверждена многочисленными экспериментами. Этот закон справедлив как для случая, когда одно тело тянет другое, так и для случая, когда тела отталкиваются. Все тела во Вселенной взаимодействуют друг с другом, подчиняясь этому закону.

Билет №4

Импульсом тела называют векторную физи­ческую величину, являющуюся количественной ха­рактеристикой поступательного движения тел. Им­пульс обозначается р. Единица измерения импульса Р — кг • м/с. Импульс тела равен произведению мас­сы тела на его скорость: р = mv. Направление векто­ра импульса р совпадает с направлением вектора скорости тела v Для импульса тел выполняется закон сохране­ния, который справедлив только для замкнутых фи­зических систем. В общем случае замкнутой назы­вают систему, которая не обменивается энергией и массой с телами и полями, не входящими в нее. В механике замкнутой называют систему, на кото­рую не действуют внешние силы или действие этих сил скомпенсировано. В этом случае р1 = р2 где р1 — начальный импульс системы, а р2 — конеч­ный. В случае двух тел, входящих в систему, это вы­ражение имеет вид m1v1 + т2v2 = m1v1' + т2v2' где т1 и  т2 — массы тел, а v1 и v2, — скорости до взаимодей­ствия, v1' иv2' — скорости после взаимодействия. Эта формула и является математическим выражением закона сохранения импульса: импульс замкнутой физической системы сохраняется при любых вза­имодействиях, происходящих внутри этой системы.  Закон сохранения импульса лежит в основе реактивного движения. Реактивное движение — это такое движение тела, которое возникает после отде­ления от тела его части. Действительной причиной движения реактивного самолета является взаимодействие истекающих из сопла газов, которые образуются при сгорании топлива. За счет большого давления в камере сгорания эти газы приобретают некоторый импульс, поэтому, согласно закону сохранения импульса, самолет получает такой же по модулю, но противоположный по направлению импульс. Так что самолет не отталкивается от воздуха. Напротив, атмосферный воздух является лишь помехой движению самолета.

Запомнить следующие критерии его применимости:

1. система тел замкнута, т.е. на тела этой системы не действуют внешние силы;

2. на тела системы действуют внешние силы, но их векторная сумма равна нулю

3. система не замкнута, но сумма проекций всех внешних сил на какую-либо координатную ось равна нулю; тогда остается постоянной и сумма проекций импульсов всех тел системы на эту ось.

4. время взаимодействия тел мало (например, время удара, выстрела, взрыва); в этом случае импульсаом внешних сил можно пренебречь и рассматривать систему как замкнутую.

Билет №5

Согласно закону всемирного тяготения Ньютона, все тела во Вселенной, обладающие массой, притягиваются друг к другу с силой, называемой гравитационной. Эта сила прямо пропор­циональна произведению масс тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

F = G*m1*m2/r²      где G — гравитационная постоянная

Сила тяжести F= m*g является одной из составляющих силы гравитационного при­тяжения тела массы т к Земле (или другой планете). Другой составляющей является центростремительная сила, создающая центростремительное ускорение телу при его вращении вместе с Землей. Эта составляющая много меньше силы тяжести, по­этому ею часто пренебрегают и считают, что сила тяжести приблизительно равна силе гравитационного притяжения. Исходя из равенства силы тяжести на любой высоте над поверхностью планеты и силы гравитационного притяжения можно рассчитать ускорение свободного падения тела на поверхности Земли:

g = G*Mз/R² = 9,8 м/с²,где Мз — масса Земли, R — радиус Земли.

Весом тела (Р) называют силу, с которой тело вследствие зго притяжения к Земле действует на горизонтальную опору или подвес

Если тело вместе с опорой двигаются с ускорением а=g, то вес оказывается равным нулю. Состояние с нулевым весом называют невесомостью.

Сила тяжести — сила (F_T), с которой Земля притягивает к себе тело, равная произведению массы (m) тела на коэффициент пропорциональности (g) — постоянную величину для Земли.  (g=9,8 Н/кг) СИ: Н

Вес Вес (P) — сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или вертикальный подвес, равная произведению массы (m) тела на коэффициент (g).

Билет №6

Силы трения скольжения.Сила упругости .Закон Гука

Сила сопротивления, возникающая при перемещении одного тела относительно другого, называетсясилой трения.

F – сила трения покоя, если внешняя сила недостаточна для относительного перемещения тел.

F – сила трения скольжения, если под действием силы происходит относительное перемещение тел.

F – сила трения качения, если одно тело катится по поверхности другого.

F=μ·N, где N – сила давления, μ – коэффициент трения скольжения.

Коэффициент трения скольжения зависит: от площади соприкосновения трущихся поверхностей (медленно возрастает с её увеличением); от скорости относительного движения поверхностей (может, как возрастать, так и убывать с ростом скорости в зависимости от материала поверхностей).

Силу трения скольжения можно уменьшить во много раз с помощью смазки – чаще всего тонкого слоя жидкости (обычно того или иного сорта минерального масла) между трущимися поверхностями.

Сила сопротивления, возникающая при перемещении одного тела относительно другого, называетсясилой трения.

F – сила трения покоя, если внешняя сила недостаточна для относительного перемещения тел.

F – сила трения скольжения, если под действием силы происходит относительное перемещение тел.

F – сила трения качения, если одно тело катится по поверхности другого.

F=μ·N, где N – сила давления, μ – коэффициент трения скольжения.

Коэффициент трения скольжения зависит: от площади соприкосновения трущихся поверхностей (медленно возрастает с её увеличением); от скорости относительного движения поверхностей (может, как возрастать, так и убывать с ростом скорости в зависимости от материала поверхностей).

Силу трения скольжения можно уменьшить во много раз с помощью смазки – чаще всего тонкого слоя жидкости (обычно того или иного сорта минерального масла) между трущимися поверхностями

Билет№7.