Законы механики Ньютона

1.

2.

Законы механики Ньютона
Динамика – это наука, изучающая законы
механического движения материальных
тел
под действием приложенных к ним сил.
И. Ньютон (1642-1727) –
английский
физик
и
математик, сформулировал
законы механики и открыл
закон
всемирного
тяготения.

3.

Первый закон (закон инерции)
Любое тело, свободное от внешнего воздействия,
сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного
движения.
Существуют инерциальные системы отсчета (скорости тел
относительно нее меняются только под влиянием сил,
действующих со стороны других тел) и неинерциальные
(скорости тел могут меняться и без физического воздействия).

4.

Второй закон (основное уравнение динамики)
Ускорение, сообщаемое материальной точке,
прямо пропорционально силе, вызывающей это
ускорение, и обратно пропорционально массе тела.
Массу называют мерой сопротивления тела
силовому воздействию. Масса является мерой
инертности, ее иногда называют инертной массой.

5.

Третий закон (закон равенства действия и
противодействия)
Два тела действуют друг на друга с силами
равными
по
модулю
и
противоположно
направленными вдоль одной линии.

6.

Взаимодействие тел. Принцип суперпозиции сил.
Взаимодействие тел – это воздействие тел или
частиц друг на друга, приводящее к изменению их
движения.
Взаимодействие
Гравитационное
Слабое
Электромагнитное
Сильное
Взаимодействующие
частицы
Радиус
действия, м
Относительная
интенсивность
Все
∞
1
Все, кроме фотона
10-17
1032
Заряженные частицы
∞
1036
Адроны
10-15
1038

7.

Мерой взаимодействия тел является сила.
Сила - векторная величина. Необходимо знать точку
приложения и направление каждой силы.
Модульь
Единица силы ньютон (1 Н) – это сила, которая
за 1 с меняет скорость тела массой 1 кг на 1 м/с.

8.

Обычно на любое движущееся тело действует не
одна, а сразу несколько сил (система сил).
Систему сил можно заменить равнодействующей
данных сил.
Для
нахождения
равнодействующей
силы
пользуются правилами сложения векторов (правило
параллелограмма, построение силового многоугольника)
или проектированием векторов сил на оси.

9.

10.

Равнодействующая сила равна нулю в том
случае, когда тело находится в состоянии
равновесия.

11.

Если равнодействующая сила НЕ равна нулю,
то тело движется равноускоренно. Направление
равнодействующей силы всегда совпадает по
направлению с вектором ускорения.

12.

Для
того,
чтобы
равнодействующую силу, необходимо:
1) обозначить силы.
2) выбрать оси, их направления.
3) найти проекции сил на оси.
4) записать уравнения.
найти

13.

Масса
характеризует
инерционные
и
гравитационные
свойства,
является
мерой
количества вещества и характеризуется плотностью
данного вещества.
Плотность
–
физическая
величина,
показывающая, чему равна масса в единице объема
этого вещества.
Масса
любого
тела зависит не только
от его размеров, но и от
того, из какого вещества
это тело состоит.

14.

Силы в природе
1. Сила тяжести – сила, с которой Земля притягивает
все тела, точка приложения находится в центре
тяжести тела. Сила тяжести всегда направлена
вертикально вниз.

15.

Способы определения центра тяжести:
1 . Метод сложения площадей.
2. Метод подвешивания.
3. Метод симметрии.

16.

2. Сила трения - возникает при движении одного
шероховатого тела по другому, приложена в точке
соприкосновения двух поверхностей, направлена в
сторону противоположную движению.

17.

3. Сила реакции опоры - возникает всегда, когда есть
воздействие на опору, приложена в точке
соприкосновения предмета с опорой, направлена
перпендикулярно опоре.

18.

4. Сила упругости - возникает в результате
деформации,
направлена
противоположно
деформации.
Закон Гука

19.

Жесткость образца. Модуль Юнга.
Модуль Юнга характеризует упругие свойства
вещества,
т.е.
способность
сопротивляться
деформации.

20.

При последовательном соединении жесткость
рассчитывается по формуле
При параллельном соединении жесткость

21.

5. Вес тела - это сила, с которой предмет
воздействует на опору.
Сила тяжести приложена в центре тяжести
предмета, вес же - сила, которая приложена на опору
(не на предмет).

22.

Вес тела может быть не равен силе тяжести,
может быть как больше, так и меньше.

23.

6. Сила Архимеда - возникает в результате
погружения тела в жидкость (или газ). Эта сила
выталкивает тело из жидкости (газа), поэтому
направлена вертикально вверх (выталкивает). В
воздухе силой Архимеда пренебрегаем.

24.

- если сила Архимеда равна силе тяжести, тело
плавает;
- если больше, то оно поднимается на поверхность
жидкости;
- если меньше - тонет.

25.

7. Электрические силы - возникают при наличии
электрического заряда:
- сила Кулона,
- сила Ампера,
- сила Лоренца.

26.

Закон всемирного тяготения. Невесомость.
Явление гравитации - это закон всемирного
тяготения.
Два тела действуют друг на друга с силой, которая
обратно пропорциональна квадрату расстояния между
ними и прямо пропорциональна произведению их масс.

27.

28.

Гравитационные
силы
(центральные)
–
направлены вдоль прямой, соединяющей
взаимодействующие точки.
Сила
земного
притяжения
для
тела,
находящегося
на
некоторой
высоте
относительно поверхности Земли:

29.

Невесомость и перегрузка
Невесомость - состояние, когда предмет не
взаимодействует с опорой (тело свободно движется в
поле тяготения Земли), а его вес равен нулю.