Динаміка. Закони Ньютона
Динаміка є основним розділом механіки, в її основі лежать три закони Ньютона, сформульовані ним у 1687 р.
Перший закон Ньютона: будь-яка матеріальна точка (тіло) зберігає стан спокою чи рівномірного прямолінійного руху до того часу, поки вплив із боку інших тіл не змусить її змінити цей стан.
Прагнення тіла зберігати стан спокою чи рівномірного прямолінійного руху називається інертністю. Тому перший закон Ньютона називають також законом інерції.
Механічне рух щодо, та її характер залежить від системи отсчета. Перший закон Ньютона виконується над будь-якій системі відліку, а ті системи, стосовно яких він виконується, називаються інерційними системами відліку. Інерційною системою відліку є така система, яка або спочиває, або рухається рівномірно і прямолінійно щодо якоїсь іншої інерційної системи. Перший закон Ньютона затверджує існування інерційних систем відліку.
Маса тіла - фізична величина, що є однією з основних характеристик матерії, що визначає її інерційні (інертна маса) та гравітаційні (гравітаційна маса) властивості.
Щоб описувати впливи, що згадуються у першому законі Ньютона, вводять поняття сили. Під дією сил тіла або змінюють швидкість руху, тобто набувають прискорення (динамічний прояв сил), або деформуються, тобто змінюють свою форму та розміри (статичний прояв сил). У кожний момент часу сила характеризується числовим значенням, напрямом у просторі та точкою програми. Отже,сила - це векторна величина, що є мірою механічного впливу на тіло з боку інших тіл або полів, в результаті якого тіло набуває прискорення або змінює своюформу та розміри.
Другий закон Ньютона - основний закон динаміки поступального руху - відповідає на питання, як змінюється механічний рух матеріальної точки (тіла) під дією прикладених до неї сил.
a = kF/m.
Прискорення, що придбавається матеріальною точкою (тілом), що пропорційно викликає його силі, збігається з нею за напрямом і обернено пропорційно масі матеріальної точки (тіла).
Враховуючи, що маса матеріальної точки (тіла) у класичній механіці є величина постійна, у виразі її можна внести під знак похідної:
F =(d/dt)(mv ). (6.5)
Векторна величина чисельно дорівнює добутку маси матеріальної точки на її швидкість і напрямок швидкості, що називається, називається імпульсом (кількістю руху) цієї матеріальної точки.
F =dp /dt —загальне формулювання другого закону Ньютона: швидкість зміни імпульсу матеріальної точки дорівнює діючій на неї силі.
Одиниця сили в СІ -ньютон (Н): 1 Н - сила, яка масі в 1 кг повідомляє прискорення 1 м/с2 у напрямку дії сили:
Якщо на матеріальну точку діє одночасно кілька сил, то, згідно з принципом незалежності дії сил, підF у другому законі Ньютона розуміють результуючу силу.
Третій закон Ньютона. Сила дії дорівнює силі протидії - сили, з якими два тіла діють один на одного, рівні за величиною і протилежні у напрямку. Третій закон Ньютона можна записати у вигляді формули:
F1 = - F2, де F1 і F2 сили дії одна на одну відповідно першого і другого тіла.
Справедливість третього закону Ньютона було підтверджено численними експериментами. Цей закон справедливий як для випадку, коли однетіло тягне інше, і для випадку, коли тіла відштовхуються. Усі тіла у Всесвіті взаємодіють одне з одним, підкоряючись цьому закону.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно