Законы Ньютона
Краткий ответ
Основу динамики составляют три закона Ньютона:
Первый закон Ньютона - Существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела (или действие других тел скомпенсировано).
R=0; v=const
R - равнодействующая всех сил, приложенных к телу
v - скорость тела
Второй закон Ньютона — Ускорение тела пропорционально силе, действующей на тело и обратнопропорционально массе этого тела.
— Сила действующая на тело
— Масса тела
— Ускорение тела
Третий закон Ньютона - Тела действуют друг на друга с силами, направленными вдоль одной прямой, равными по модулю и противоположными по направлению.
— Сила действующая на 2 предмет
— Сила действующая на 1 предмет
Эти Силы :
- действуют вдоль одной прямой;
- направлены в противоположные стороны;
- равны по величине;
- приложены к разным телам, поэтому не уравновешивают друг друга;
- одинаковой природы.
Развернутый ответ
Основу динамики составляют три закона Ньютона, которые справедливы для макроскопических тел, скорость движения которых много меньше скорости движения света в вакууме. Существует несколько формулировок каждого из законов. Все они являются верными.
1) Первый закон Ньютона - Существуют такие системы отсчета, относительно которых поступательно движущееся тело сохраняет свою скорость постоянной, если на него не действуют другие тела (или действие других тел скомпенсировано).
R=0; v=const
R - равнодействующая всех сил, приложенных к телу
v - скорость тела
Другие формулировки:
2) Первый закон Ньютона - если на тело не действует внешняя сила, то тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
3) Первый закон Ньютона - материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного движения до тех пор, пока внешние воздействия не изменят этого состояния.
Первый закон Ньютона – закон инерции.
Инерцией называют явление сохранения скорости движения тела при отсутствии внешних воздействий или при их компенсации.
Условия инерции:
а) если действия нет (R=0) – покой, v=0;
б) если действия скомпенсированы (R=0) – движение равномерное прямолинейное (v=const)
Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, называются инерциальными системами отсчета. Все системы отсчета, движущиеся прямолинейно и равномерно относительно данной инерциальной системы отсчета, тоже являются инерциальными.
1) Второй закон Ньютона — Ускорение тела пропорционально силе, действующей на тело и обратнопропорционально массе этого тела.
— Сила действующая на тело
— Масса тела
— Ускорение тела
Другая формулировка:
2) Второй закон Ньютона — Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на сообщаемое этой силой ускорение
Закон справедлив для любых сил
Из второго закона Ньютона следует :
- приложенная к телу сила определяет его ускорение;
- сила – причина изменения движения (скорости);
Ускорение, приобретаемое материальной точкой в инерциальной системе отсчета:
- прямо пропорционально действующей на точку силе;
- обратно пропорционально массе точки;
- направление ускорения всегда совпадает с направлением силы;
Если на тело одновременно действуют несколько сил (например,F1,F2 и F3) то под силой в формуле, выражающей второй закон Ньютона, нужно понимать равнодействующую всех сил: F=F1+F2+F3
Третий закон Ньютона - Тела действуют друг на друга с силами, направленными вдоль одной прямой, равными по модулю и противоположными по направлению.
— Сила действующая на 2 предмет
— Сила действующая на 1 предмет
Эти Силы :
- действуют вдоль одной прямой;
- направлены в противоположные стороны;
- равны по величине;
- приложены к разным телам, поэтому не уравновешивают друг друга;
- одинаковой природы.
На картинке показан как действует третий закон Ньютона. Человек воздействует на груз с такой же по модулю силой, с какой груз действует на человека. Эти силы направлены в противоположные стороны. Они имеют одну и ту же физическую природу – это упругие силы каната. Сообщаемые обоим телам ускорения обратно пропорциональны массам тел.
Третий закон выполняется во всех случаях при взаимодействии тел.
Силы взаимодействия имеют одинаковую природу.
Законы движения Ньютона устанавливают, утверждают, показывают:
- Первый закон Ньютона утверждает, что существуют инерциальные системы отсчета, и позволяет их находить.
- Второй закон Ньютона устанавливает связь между силой и вызванным ею ускорением.
- Третий закон Ньютона показывает, что действие одного тела на другое носит взаимный характер.