Первый и второй законы динамики .

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Основные законы динамики были сформулированы Исааком Ньютоном и легли в основу классической механики. Они описывают взаимосвязь между движением тела и силами, действующими на него. Первый закон Ньютона (Закон инерции) Формулировка: Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние.

  • Суть закона: Тела обладают свойством инерции — способностью сопротивляться изменению своей скорости. Если на тело не действуют силы (или их равнодействующая равна нулю), его скорость остается неизменной: v=constmodified v with right arrow above equals const. Инерциальные системы отсчета (ИСО): Это системы, в которых выполняется данный закон. В большинстве практических задач за ИСО принимают Землю, хотя строго говоря, она таковой не является из-за вращения. Условие равновесия:
    F=0sum of modified cap F with right arrow above equals 0где Fsum of modified cap F with right arrow above — векторная сумма всех сил, действующих на тело.

Второй закон Ньютона (Основной закон динамики) Формулировка: В инерциальной системе отсчета ускорение, которое получает тело, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к нему сил и обратно пропорционально его массе. Математическая запись: F=mamodified cap F with right arrow above equals m modified a with right arrow aboveГде:

  • Fmodified cap F with right arrow above — равнодействующая всех сил, действующих на тело (единица измерения — Ньютон, Н); mm — инертная масса тела (кг); amodified a with right arrow above — ускорение тела ( м/с2м / с squared).

Ключевые особенности:

  1. Векторный характер: Направление ускорения всегда совпадает с направлением равнодействующей силы.
  2. Принцип суперпозиции: Если на тело действует несколько сил, то под Fmodified cap F with right arrow above понимается их векторная сумма: F=F1+F2+...+Fnmodified cap F with right arrow above equals modified cap F with right arrow above sub 1 plus modified cap F with right arrow above sub 2 plus point point point plus modified cap F with right arrow above sub n. Масса как мера инертности: Чем больше масса тела, тем меньшее ускорение оно получает при воздействии одной и той же силы. Дифференциальная форма: Ньютон изначально формулировал закон через изменение импульса ( p=mvmodified p with right arrow above equals m modified v with right arrow above):
    F=dpdtmodified cap F with right arrow above equals the fraction with numerator d modified p with right arrow above and denominator d t end-fraction

Сравнение и связь законов

Характеристика Первый законВторой закон
Что описываетУсловие сохранения движенияПричину изменения движения
Состояние v=constmodified v with right arrow above equals const (включая v=0modified v with right arrow above equals 0) vmodified v with right arrow above изменяется ( a0modified a with right arrow above is not equal to 0)
Силовое полеСилы отсутствуют или скомпенсированыИмеется ненулевая равнодействующая сила
РольПостулирует существование ИСОУстанавливает количественную связь между силой и ускорением

Я могу подготовить для вас разбор Третьего закона Ньютона или составить примеры решения задач на применение этих законов. Напишите, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар