Презентация на тему Динамика материальной точки. Законы Ньютона

системы отсчета, относительно которых движение всех свободных тел является

равномерным и прямолинейным. Такие системы отсчета называются инерциальными. Подчеркнем, что речь идет о системах отсчета, относительно которых все свободные тела движутся равномерно и прямолинейно. Для одного данного тела независимо от того, является оно свободным или нет, всегда можно указать систему отсчета, относительно которой оно движется равномерно и прямолинейно, например систему, связанную с самим этим телом. Но существование системы отсчета, относительно которой прямолинейно и равномерно движение нескольких различных тел отнюдь не является в общем случае обязательным.

воздействием на тело других тел и создаваемых ими полей.

В ньютоновской механике принимается, что количественно такое воздействие может быть описано с помощью векторной величины, которая называется силой. Природа и происхождение сил в механике не изучается, это задача физики в целом.

– гравитационные, электромагнитные, сильные и слабые. Два последних вида

сил (сильные и слабые) действуют между атомными ядрами и элементарными частицами и проявляются только на очень коротких расстояниях. Гравитационные силы описываются в рамках классической механики законом всемирного притяжения: два любых тела (материальные точки) притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:
(1.16)
(Сила гравитационного притяжения направлена по прямой, соединяющей материальные точки.)

Ньютона: в инерциальной системе отсчета ускорение тела прямо пропорционально

приложенной силе:
. (1.17)
Так как сила и ускорение векторные величины, из второго закона Ньютона в частности следует, что направление ускорения совпадает с направлением силы. Коэффициент пропорциональности в (1.17) (он ставится в этой формуле перед ускорением) есть характеристика тела, которая называется инертной массой или просто массой тела, т.е.:
.

а сила в ньютонах (Н) (1 Н=1 кг·м/с2). Поскольку

ускорение тела есть производная по времени от его скорости , а массу как постоянный коэффициент можно внести под знак производной, можно записать второй закон Ньютона в виде
(1.19)
Или, вводя векторную величину
(1.20)
называемую импульсом тела, в виде

принцип независимости действия сил. Суть его в следующем. Предположим,

есть n источников силы (тел или силовых полей), каждый из которых действует на рассматриваемую материальную точку с силой , i = 1,2, … n, когда все остальные источники удалены. Тогда, как показывает опыт, в большинстве случаев сила, действующая на тело, когда все n источников действуют одновременно, равна геометрической (векторной) сумме сил :
.

со стороны второй материальной точки, а - сила, действующая

на вторую точку со стороны первой. Тогда
(1.23)
Это утверждение является третьим законом Ньютона: тела действуют друг на друга с силами, направленными вдоль одной и той же прямой, равными по абсолютному значению и противоположными по направлению.

найти действующую на него силу. Для этого нужно записать

закон движения тела в инерциальной системе отсчета, вычислить ускорение и из второго закона Ньютона (1.18) определить действующую силу. Более сложной является задача другого типа – по заданной силе определить движение тела.