Законы ньютона кратко мем

Обновлено: 17.05.2024

Суть третьего закона Ньютона: на каждое действие есть своё противодействие.

Отличие 3 закона от 1 и 2 закона Ньютона. В первом и во втором законах Ньютона рассматривается только одно тело. В 3 законе рассматривается взаимодействие двух тел с силами, одинаковыми по модулю и противоположными по направлению. Эти силы называют силами взаимодействия. Они направлены вдоль одной прямой и приложены к разным телам.

2. Формула третьего закона Ньютона

|a_1m_1|=|a_2m_2|
Ускорения взаимодействующих тел направлены по одной прямой в противоположных направлениях.

F1 — это сила, с которой первое тело действует на второе,
F2 — сила, с которой второе тело действует на первое.

Примеры: Все тела во Вселенной взаимодействуют друг с другом, если одно тело тянет другое. Или два тела отталкиваются подчиняясь этому закону.

Мы уже говорили об основах классической механики. Настала пора поговорить о них подробнее и затронуть в обсуждении чуть больше, чем просто основу. В этой статье мы подробно разберем основные законы классической механики. Как вы уже догадались, речь пойдет о законах Ньютона.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Был долго этот мир глубокой тьмой окутан
Да будет свет, и тут явился Ньютон.

Но сатана недолго ждал реванша -
Пришел Эйнштейн, и стало все как раньше.

(Эпиграмма 20-го века)

Что стало, когда пришел Эйнштейн, читайте в отдельном материале про релятивистскую динамику. А мы пока приведем формулировки и примеры решения задач на каждый закон Ньютона.

Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона гласит:

Существуют такие системы отсчета, называемые инерциальными, в которых тела движутся равномерно и прямолинейно, если на них не действуют никакие силы или действие других сил скомпенсировано.

Проще говоря, суть первого закона Ньютона можно сформулировать так: если мы на абсолютно ровной дороге толкнем тележку и представим, что можно пренебречь силами трения колес и сопротивления воздуха, то она будет катиться с одинаковой скоростью бесконечно долго.

Инерция – это способность тела сохранять скорость как по направлению, так и по величине, при отсутствии воздействий на тело. Первый закон Ньютона еще называют законом инерции.

Понятно, что таких систем, где тележку толкнули, а она покатилась без действия внешних сил, на самом деле не бывает. На тела всегда действуют силы, причем скомпенсировать действие этих сил полностью практически невозможно.

Например, все на Земле находится в постоянном поле силы тяжести. Когда мы передвигаемся (не важно, ходим пешком, ездим на машине или велосипеде), нам нужно преодолевать множество сил: силу трения качения и силу трения скольжения, силу тяжести, силу Кориолиса.

Второй закон Ньютона

Помните пример про тележку? В этот момент мы приложили к ней силу! Интуитивно понятно, что тележка покатится и вскоре остановится. Это значит, ее скорость изменится.

В реальном мире скорость тела чаще всего изменяется, а не остается постоянной. Другими словами, тело движется с ускорением. Если скорость нарастает или убывает равномерно, то говорят, что движение равноускоренное.

Если рояль падает с крыши дома вниз, то он движется равноускоренно под действием постоянного ускорения свободного падения g. Причем любой дугой предмет, выброшенный из окна на нашей планете, будет двигаться с тем же ускорением свободного падения.

Второй закон Ньютона устанавливает связь между массой, ускорением и силой, действующей на тело. Приведем формулировку второго закона Ньютона:

Ускорение тела (материальной точки) в инерциальной системе отсчета прямо пропорционально приложенной к нему силе и обратно пропорционально массе.

Если на тело действует сразу несколько сил, то в данную формулу подставляется равнодействующая всех сил, то есть их векторная сумма.

В такой формулировке второй закон Ньютона применим только для движения со скоростью, много меньшей, чем скорость света .

Существует более универсальная формулировка данного закона, так называемый дифференциальный вид.

В любой бесконечно малый промежуток времени dt сила, действующая на тело, равна производной импульса тела по времени.

Третий закон Ньютона

В чем состоит третий закон Ньютона? Этот закон описывает взаимодействие тел.

3 закон Ньютона говорит нам о том, что на любое действие найдется противодействие. Причем, в прямом смысле:

Два тела воздействуют друг на друга с силами, противоположными по направлению, но равными по модулю.

Формула, выражающая третий закон Ньютона:

Другими словами, третий закон Ньютона - это закон действия и противодействия.

Пример задачи на законы Ньютона

Вот типичная задачка на применение законов Ньютона. В ее решении используются первый и второй законы Ньютона.

Десантник раскрыл парашют и опускается вниз с постоянной скоростью. Какова сила сопротивления воздуха? Масса десантника – 100 килограмм.

Решение:

Движение парашютиста – равномерное и прямолинейное, поэтому, по первому закону Ньютона, действие сил на него скомпенсировано.

На десантника действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха. Силы направлены в противоположные стороны.

По второму закону Ньютона, сила тяжести равна ускорению свободного падения, умноженному на массу десантника.

Ответ: Сила сопротивления воздуха равна силе тяжести по модулю и противоположна направлена.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

А вот еще одна физическая задачка на понимание действия третьего закона Ньютона.

Комар ударяется о лобовое стекло автомобиля. Сравните силы, действующие на автомобиль и комара.

Решение:

По третьему закону Ньютона, силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению. Сила, с которой комар действует на автомобиль, равна силе, с которой автомобиль действует на комара.

Другое дело, что действие этих сил на тела сильно отличаются вследствие различия масс и ускорений.

Исаак Ньютон: мифы и факты из жизни

На момент публикации своего основного труда Ньютону было 45 лет. За свою долгую жизнь ученый внес огромный вклад в науку, заложив фундамент современной физики и определив ее развитие на годы вперед.

Он занимался не только механикой, но и оптикой, химией и другими науками, неплохо рисовал и писал стихи. Неудивительно, что личность Ньютона окружена множеством легенд.

Ниже приведены некоторые факты и мифы из жизни И. Ньютона. Сразу уточним, что миф – это не достоверная информация. Однако мы допускаем, что мифы и легенды не появляются сами по себе и что-то из перечисленного вполне может оказаться правдой.

Факт. Исаак Ньютон был очень скромным и застенчивым человеком. Он увековечил себя благодаря своим открытиям, однако сам никогда не стремился к славе и даже пытался ее избежать.
Миф. Существует легенда, согласно которой Ньютона осенило, когда на наго в саду упало яблоко. Это было время чумной эпидемии (1665-1667), и ученый был вынужден покинуть Кембридж, где постоянно трудился. Точно неизвестно, действительно ли падение яблока было таким роковым для науки событием, так как первые упоминания об этом появляются только в биографиях ученого уже после его смерти, а данные разных биографов расходятся.
Факт. Ньютон учился, а потом много работал в Кембридже. По долгу службы ему нужно было несколько часов в неделю вести занятия у студентов. Несмотря на признанные заслуги ученого, занятия Ньютона посещались плохо. Бывало, что на его лекции вообще никто не приходил. Скорее всего, это связано с тем, что ученый был полностью поглощен своими собственными исследованиями.
Миф. В 1689 году Ньютон был избран членом Кембриджского парламента. Согласно легенде, более чем за год заседания в парламенте вечно поглощенный своими мыслями ученый взял слово для выступления всего один раз. Он попросил закрыть окно, так как был сквозняк.
Факт. Неизвестно, как бы сложилась судьба ученого и всей современной науки, если бы он послушался матери и начал заниматься хозяйством на семейной ферме. Только благодаря уговорам учителей и своего дяди юный Исаак отправился учиться дальше вместо того, чтобы сажать свеклу, разбрасывать по полям навоз и по вечерам выпивать в местных пабах.

Дорогие друзья, помните - любую задачу можно решить! Если у вас возникли проблемы с решением задачи по физике, посмотрите на основные физические формулы. Возможно, ответ перед глазами, и его нужно просто рассмотреть. Ну а если времени на самостоятельные занятия совершенно нет, специализированный студенческий сервис всегда к вашим услугам!

В самом конце предлагаем посмотреть видеоурок на тему "Законы Ньютона".

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

На сегодняшний день нет ни одной естественнонаучной или технической области, где в той или иной степени не использовались бы достижения физики. А потому, изучение физики - это единственная возможность узнать, как связаны между собой различные области науки и техники.

Если педагог объясняет монотонно и занудно, а учебник написан заумным академическим языком — школьник, который и так убеждён в сложности предмета, не побежит на урок с радостью. Да, изучать физику непросто, но постоянная практика и целенаправленная работа помогут разобраться в предмете.

Именно поэтому мы решили сделать подборку фильмов, мультиков и нескучных лекций, которые помогут понять школьную программу по физике максимально доходчиво.

6 КЛАСС

Основные темы:

Влияние физики на развитие техники, связь с другими науками. Физическое тело, явление, величина, единицы измерения. Дискретное строение вещества, взаимодействие частиц.

Что посмотреть:

Человеческая Вселенная (Великобритания, 2014)

Кому, как не профессору физики, поручить пробуждение интереса к своему предмету? Брайан Кокс им и является. Он путешествует по земному шару и объясняем нам, как появление человека и его развитие повлияли (или продолжают влиять) на разные явления. Доходчивая и наглядная интерпретация сложных тем, которая будет понятна даже ребенку.

👉Ищите н а DVD и просторах Интернета.

Discovery. 100 величайших открытий – физика (США, 2004) .

Современных детей часто упрекают в том, что у них клиповое мышление. И, как в знаменитом меме, современные проблемы требуют современных решений: есть для них и физика в клиповом формате. Сто самых важных открытий, на каждое выделено 10 минут. Да, немного поверхностно, но для ознакомления и зарождения интереса больше и не нужно. Зато если понравится (а должно), будет мотивация разобраться получше.

👉📺 СМОТРЕТЬ

7 класс

Основные темы:

Законы природы. Физические тела. Физические явления. Наблюдения и опыты, научный метод. Строение вещества. Движение и взаимодействие молекул. Три состояния вещества. Силы: тяжести, упругости, трения. Закон Архимеда.

Из истории великих научных открытий (Германия)

Многосерийный проект немецкого познавательного канала Da Vinci про великих ученых и их великие открытия. Там даже есть серия, посвященная формуле E=mc². А также Нобелю и динамиту, Амперу и Паскалю, Бору и Галилею, сейсмографу и микроскопу, рентгену и транзистору. В общем, нет в физике такого явления, про которое не сняли серию в этом проекте. Всего в плейлисте 89 видео примерно по 15 минут – то есть три темы за один школьный урок. Неплохой темп.

👉📺 СМОТРЕТЬ

Строение вещества. Молекулы (YouTube, 2014)

Деление молекул на атомы становится куда понятнее, если посмотреть на это в видеоуроке, а не на статичной картинке в учебнике. Подойдет как для знакомства с информацией, так и для закрепления материала. Всего пять минут – такой урок выдержит даже самый большой непоседа.

👉📺 СМОТРЕТЬ

Архимед. Повелитель чисел (Украина, 2014)

👉📺 СМОТРЕТЬ

Энергия. Виды энергий

✅ А теперь пройди тест для закрепления и получи подарок !

8 КЛАСС

Основные темы:

Тепловые явления. Электрические явления. Электромагнитные явления. Световые явления.

Что посмотреть:

Шок и трепет: История электричества (Великобритания, 2011)

👉📺 СМОТРЕТЬ

ВВС: Что же такое один градус? (Великобритания, 2011)

Вам же иногда хочется, чтобы ребенок смотрел что-нибудь, кроме мультиков и смешных роликов? Или чтобы эти комики и стендаперы рассказывали что-то полезное: например, физику? Расскажут! Британский комик Бен Миллер, изучавший физику в Кембриджском университете, задался вопросом – что такое один градус? Это ведь мало? Или не мало? А где самая низкая температура на Земле? А самая высокая? И на все эти вопросы он обязательно даст ответы.

👉Ищите н а DVD и просторах интернета.

Электрический ток (Россия, 2018)

Если вы со своим подростком находитесь во взрослых доверительных отношениях, а в вопросах любви не краснеете и не лепечете про аиста и капусту, то порекомендуйте ему красивую короткометражку. В ней любовь между мужчиной и женщиной как раз сравнивается с электричеством. Такая параллель тоже поможет разобраться в предмете.

👉📺 СМОТРЕТЬ

Война токов (США, Россия, Великобритания, 2017)

Америка, конец 80-х (только 1880-х). Мир освещается огнем и двигается с помощью пара, но только что Эдисон (которого играет Бенедикт Камбербэтч) представил ему лампочку и отдал предпочтение постоянному току. Однако помимо ума любому гению необходимы деньги, и тут в игру вступает инвестор Джордж Вестингауэр. Он предполагает, что переменный ток – более успешная технология, чем постоянный, но Эдисон с ним не согласен. Видимо, время тогда было очень щедрое на гениев: вместо несговорчивого Эдисона бизнесмен находит иммигранта Николу Теслу, которому переменный ток тоже нравится. И начинается та самая война токов.

👉📺 СМОТРЕТЬ

Внутренняя энергия. Теплопередача. Теплоемкость

Вся теория усваивается гораздо лучше, когда перед глазами есть примеры из жизни. Почему опасно быстро спускаться по канату, держась за него голыми руками? И чем конвекция отличается от излучения? Ответы на эти вопросы в этом видео.

✅ А теперь пройди тест для закрепления и получи подарок !

9 КЛАСС

Основные темы:

Законы взаимодействия и движения тел. Законы Ньютона. Механические колебания, звук. Электромагнитное поле. Строение атома, атомная энергия, радиоактивность. Строение и эволюция Вселенной.

Ньютон первым обратил внимание на силу, как причину, по которой тела приходят в движение и меняют свою скорость.

Что такое сила

Тела действуют друг на друга с помощью сил.

Смысл законов Ньютона

Ньютон, в своих законах динамики, хотел сказать следующее:

В I законе: Если сила не действует, скорость не меняется. Импульс тела тоже не меняется.
Во II законе: Если сила действует, скорость меняется. Импульс тела, также, меняется, появляется ускорение.
В III законе: Взаимодействуют два тела — возникают две силы. Они по модулю равны, а по направлению противоположны.

Примечание:

Перед изучением законов Ньютона рекомендую вспомнить, что такое инерциальные системы отсчета (откроется в новой вкладке).

Первый закон Ньютона

Словесная формулировка первого закона Ньютона:

В инерциальной системе отсчета тело свою скорость не меняет, если на него не действуют другие тела (или действие других тел скомпенсировано).

Формула:

\( F = 0 \) – сила на тело не действует (Может быть и так: на тело действуют несколько сил, но их действие компенсируется);

\( a = 0 \) – ускорение отсутствует;

\( v = const \) – скорость тела не изменяется (остается одной и той же);

\( p = const \) – импульс тела не изменяется (остается одним и тем же);

Значит, если на тело не действуют другие тела (силы), то

тело будет двигаться с одной и той же скоростью по прямой, если оно так двигалось до этого,
или будет продолжать покоиться, если покоилось в прошлом.

Второй закон Ньютона

Сформулируем словами второй закон Ньютона:

Ускорение, приобретаемое телом,
прямо пропорционально
приложенной силе
и обратно пропорционально
массе этого тела.

Формула второго закона Ньютона с пояснениями

\( a \left( \frac>> \right) \) – ускорение тела

\( m \left( \text \right) \) – масса тела

\( F \left( H \right) \) – сила, которую приложили к телу

Ускорение прямо пропорционально силе:

Чем больше сила, тем больше ускорение тела, тем быстрее тело меняет скорость.

Ускорение обратно пропорционально массе:

Чем больше месса тела, тем труднее изменить его скорость.

Формулу второго закона часто записывают в векторном виде:

Мы можем заменить местами правую и левую части, в таком случае получим:

Дробь \( \displaystyle \frac \) – это скалярная величина.

Примечания:

Третий закон Ньютона

Пусть одно тело действует на второе тело. Тогда это второе тело будет в ответ действовать на первое.

Словами третий закона Ньютона можно сформулировать так:

Силы взаимного действия по модулю равны, а направлены противоположно. Они лежат на прямой, которая соединяет центры тел, действующих друг на друга.

\( F_ \left( H \right) \) – сила, с которой первое тело действует на второе тело.

\( F_ \left( H \right) \) – сила, с которой второе тело отвечает первому.

Пояснить формулу можно с помощью такого рисунка:

Обратите внимание, что длины красного и черного векторов равны.

Примечания:

Советую прочитать еще две статьи. Так как для решения задач кроме знания трех законов Ньютона нужно дополнительно уметь:

Читайте также: