Законы ньютона в литературе кратко

Обновлено: 30.06.2024

Законы Ньютона — это законы соотношения между силами, действующими на массивное тело, и движением тела, это их взаимодействие; всего их 3, и впервые их сформулировал английский физик и математик сэр Исаак Ньютон в 1686 году.

Законы Ньютона кратко:

1-й закон Ньютона: закон инерции — если на тело не действуют внешние силы, то покоящееся тело будет оставаться в покое, а движущееся тело останется в равномерном движении по прямой.

2-й закон Ньютона: основной закон динамики — существует связь между силой, которая действует на тело и ускорением (тело приобретает ускорение из-за действующей на него силы, т.е. F = m × a).

3-й закон Ньютона: закон равенства действия и противодействия — на каждое действие существует равное и противоположное противодействие.

Сила — это мера взаимодействия тел и измеряется в ньютонах (Н; единица измерения 1 Н = 1 кг·м/с²). Ньютон — это интенсивность силы, приложенная к частице массой 1 кг, вызывающая ускорение 1 метр в секунду в секунду, т.е. 1 м/с².

Первый закон Ньютона: закон инерции

Определение

Если на тело не действуют внешние силы, то покоящееся тело будет оставаться в покое, а движущееся тело останется в равномерном движении по прямой.

Этот закон также используется как определение инерции.

Если на объект не действует внешняя сила, то его скорость будет постоянной. Если скорость будет нулевой, то и объект не сдвинется с места. Если будет существовать внешняя сила, из-за этой силы его скорость изменится.

Имеется в виду, что вещи не останавливаются, не начинают двигаться сами по себе и не меняют направление без силы, которая действует на них извне, что и вызывает такие изменения их движений.

Например, при игре в футбол мяч полетит в ту сторону, куда игрок его пнёт. Так, объект, на который действует сила, может изменить свою скорость и направление. Когда мяч попадает в ворота, другая сила (сила сетки ворот) действует на него, останавливая.

Другое определение инерции:

Инерция — это свойство тел, заставляющее их сопротивляться изменениям скорости и/или направления.

Формулы первого закона Ньютона не существует.

Второй закон Ньютона: основной закон динамики

Определение

Существует связь между силой (F), которая действует на тело (массы m), и ускорением (a). Тело приобретает ускорение из-за действующей на него силы.

Например, если взять два круглых предмета разной массы и ударить по ним битой (на картинке — бейсбольный мяч и шар для боулинга) с одинаковой силой, то результат будет разный.

Поскольку у них разная масса, то при ударе с одинаковой силой они будут перемещаться на разное расстояние и с разной скоростью. Если увеличится сила удара по тому же бейсбольному мячу, то результат тоже изменится — он улетит дальше.

Насколько объект ускоряется (a), зависит от массы тела (m) и силы, приложенной к нему (F).

Например, воздействие силы (F) 15 Н (Ньютонов) на бейсбольный мяч (массой m1) будет намного больше, чем та же самая сила, действующая на шар для боулинга (массой m2).

Формула

F — сила, приложенная к телу (в Н)

m — масса тела (в кг)

a — ускорение тела (в м/с²)

То есть ускорение (a) прямо пропорционально силе, приложенной к телу (F) и обратно пропорционально массе тела (m). F — это сила, возникающая в результате всех сил, действующих на тело.

Пример использования формулы

Сколько требуется силы для разгона автомобиля массой 1000 кг со скоростью 5 м/с²?

Используем эту формулу

F = 1000 кг × 5 м/с² = 5000 Н

Ответ: сила, необходимая для разгона автомобиля массой 1000 кг со скоростью 5 м/с², составляет 5000 Ньютонов.

Третий закон Ньютона: закон равенства действия и противодействия

Определение

На каждое действие существует равное и противоположное противодействие/реакция.

Имеется в виду, что на каждую силу действия, приложенную к телу, возникает другая сила противодействия в другом теле, и эта сила (реакции/противодействия) имеет ту же интенсивность, что и сила действия, но она действует в противоположном направлении. Так, парами, эти силы появляются и компенсируют друг друга.

Действие — это сила стопы атлета на земле, а сила противодействия заключается в том, что земля отталкивает тело в противоположном направлении.
Таким образом, 3 закон Ньютона объясняет то, как мы можем бегать и ходить по земле.

Другой пример: когда каратист ударяет по боксёрской груше, она "ударяет" каратиста с той же силой, и это понятно по тому, как у него болит от этого удара нога.

Формула

Для постоянной массы тела справедлива следующая формула:

F1 — сила действия первого тела на второе;

F2 — сила действия второго тела на первое.

Эта формула означает, что взаимодействие двух тел даёт пару сил F1 и F2, которые:

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.

Законы Ньютона в литературе. В работе приведены задачи по теме "Три закона Ньютона", основанные на цитатах из итературы.

Содержимое разработки

МОУ СОШ №17 г. Новокуйбышевск Самарской области Законы Ньютона в литературе Воробьева Татьяна Александровна, учитель физики 2011 г.

Имя - Исаак Ньютон Дата рождения – 25 декабря 1642 г. Место рождения – Вулстроп, Линкольншир, Королевство Англия Профессия – физик, астроном, математик

Человек, который умел творить чудеса.

“ Страшный вихрь бушевал между небом и землей, не давая мистеру Фодерингею приподнять голову. Некоторое время он был настолько ошеломлен и подавлен, что не мог осознать, где он и что собственно произошло, … откуда взялся этот ветер? Я ведь не приказывал дуть ветру”.

“… Фодерингей сквозь пыль и мокрый снег увидел при вспышке молний надвигающуюся на него громадную стену воды”.

Объясните, откуда взялся ветер, и почему пришла в движение вода?

Ж. Рони-старший.

Борьба за огонь.

“ Агу, уверенный, что теперь победа над противником, которого он приговорил к смерти, обеспечена, взмахнул палицей и с ужасающей силой опустил ее,… Нао еще раз молниеносно отскочил, и Агу, увлеченный силой удара и тяжестью палицы, подался всем телом вперед, едва не упав на колени. В ту секунду палица Нао опустилась на его затылок”.

Какое физическое явление оказалось роковым для Агу?

Кладовая солнца .

“ Травка за кустом можжевельника присела и напружинила задние лапы для могучего броска и, когда увидела уши, бросилась.

Как раз в это время заяц, большой, старый, матерый русак, ковыляя еле-еле, вздумал внезапно остановиться и даже, привстав на задние ноги, послушать, далеко ли тявкает лисица.

Так вот одновременно сошлось - Травка бросилась, а заяц остановился.

И Травку перенесло через зайца. Пока собака выправлялась, заяц огромными скачками летел уже по Митрашиной тропе…”

Объясните случившееся .

Приключения барона Мюнхгаузена.

“ Я стал рядом с огромнейшей пушкой,… и когда из пушки вылетело ядро, я вскочил на него верхом и лихо понесся вперед… мимо меня пролетело встречное ядро, … я пересел на него и как ни в чем не бывало, помчался обратно”.

С каким ускорением вылетело ядро из пушки, если масса ядра 20 кг, а сила, подействовавшая на ядро, равна 300 Н.?

Приключения барона Мюнхгаузена.

"Однажды, спасаясь от турок, я попробовал перепрыгнуть болото верхом на коне. Но конь не допрыгнул до берега, и мы с разбегу шлёпнулись в жидкую грязь. Нужно было выбирать одно из двух: погибнуть или как-то спастись. Я решил спастись. Но как? Ничего под рукой не было. Но голова-то у нас всегда под рукой. Я рванул себя за волосы и таким образом вытащил из болота вместе с конём, которого сжал обеими ногами, как щипцами".

Обоснуйте невозможность этого.

Лягушка-путешественница.

“ Тут лягушка уж не выдержала и, забыв всякую осторожность, закричала изо всей мочи: “Это я! Я!” И с этим криком она полетела вверх тормашками на землю. Утки громко закричали; одна из них хотела подхватить бедную спутницу на лету, но промахнулась. Лягушка, дрыгая всеми четырьмя лапками, быстро падала на землю; но так как утки летели очень быстро, то она упала не прямо на то место, над которым закричала и где была твердая дорога, а гораздо дальше, что было для нее большим счастьем, потому что она бултыхнулась в грязный пруд на краю деревни”.

Почему лягушка упала на землю не на то место, над которым она начала падать?

Монгольская сказка

“ Мудрый малыш”.

“ Чиновник, приехавший за налогами, стал придираться к отцу мальчика, требуя деньги. Тогда мальчик заступился за отца:

- Почтенный гость! Подпругу твоего коня сжевали козы. Вот и заставь их платить.

Промолчал чиновник, потом вскочил на коня и пустил галопом. Но конь провалился ногой в кротовую нору, и седок полетел на землю”.

Почему “седок полетел на землю”?

Алиса в Зазеркалье

“ Стоило Коню остановиться. как Рыцарь тут же летел вперед. А когда Конь снова трогался с места. Рыцарь тотчас падал назад”.

Сирано де Бержерак.

Путешествие на Луну.

“ Лечь на железный лист и сильными рывками Магнит подбрасывать. Он лист железный с вами Подтянет кверху. Вы опять. Так до Луны и упражняйтесь!”

Возможен ли такой способ путешествия на Луну.

Тихомирова С.А. Дидактический материал по физике: Физика в художественной литературе: 7-11 класс – М.: Просвещение,1996 г.

-75%

№ слайда 1

МОУ СОШ №17 г. Новокуйбышевск Самарской областиЗаконы Ньютонав литературеВоробьева Татьяна Александровна, учитель физики2011 г.

№ слайда 2

№ слайда 3

Г. Уэллс. Человек, который умел творить чудеса. “Страшный вихрь бушевал между небом и землей, не давая мистеру Фодерингею приподнять голову. Некоторое время он был настолько ошеломлен и подавлен, что не мог осознать, где он и что собственно произошло, … откуда взялся этот ветер? Я ведь не приказывал дуть ветру”.“… Фодерингей сквозь пыль и мокрый снег увидел при вспышке молний надвигающуюся на него громадную стену воды”. Объясните, откуда взялся ветер, и почему пришла в движение вода?

№ слайда 4

Ж. Рони-старший. Борьба за огонь. “Агу, уверенный, что теперь победа над противником, которого он приговорил к смерти, обеспечена, взмахнул палицей и с ужасающей силой опустил ее,… Нао еще раз молниеносно отскочил, и Агу, увлеченный силой удара и тяжестью палицы, подался всем телом вперед, едва не упав на колени. В ту секунду палица Нао опустилась на его затылок”. Какое физическое явление оказалось роковым для Агу?

№ слайда 5

“Травка за кустом можжевельника присела и напружинила задние лапы для могучего броска и, когда увидела уши, бросилась.Как раз в это время заяц, большой, старый, матерый русак, ковыляя еле-еле, вздумал внезапно остановиться и даже, привстав на задние ноги, послушать, далеко ли тявкает лисица.Так вот одновременно сошлось - Травка бросилась, а заяц остановился.И Травку перенесло через зайца. Пока собака выправлялась, заяц огромными скачками летел уже по Митрашиной тропе…” Объясните случившееся.

№ слайда 6

Э. Распе. Приключения барона Мюнхгаузена. “Я стал рядом с огромнейшей пушкой,… и когда из пушки вылетело ядро, я вскочил на него верхом и лихо понесся вперед… мимо меня пролетело встречное ядро, … я пересел на него и как ни в чем не бывало, помчался обратно”. С каким ускорением вылетело ядро из пушки, если масса ядра 20 кг, а сила, подействовавшая на ядро, равна 300 Н.?

№ слайда 7

Э. Распе. Приключения барона Мюнхгаузена. "Однажды, спасаясь от турок, я попробовал перепрыгнуть болото верхом на коне. Но конь не допрыгнул до берега, и мы с разбегу шлёпнулись в жидкую грязь. Нужно было выбирать одно из двух: погибнуть или как-то спастись. Я решил спастись. Но как? Ничего под рукой не было. Но голова-то у нас всегда под рукой. Я рванул себя за волосы и таким образом вытащил из болота вместе с конём, которого сжал обеими ногами, как щипцами".

№ слайда 8

В.М.Гарин. Лягушка-путешественница. “Тут лягушка уж не выдержала и, забыв всякую осторожность, закричала изо всей мочи: “Это я! Я!” И с этим криком она полетела вверх тормашками на землю. Утки громко закричали; одна из них хотела подхватить бедную спутницу на лету, но промахнулась. Лягушка, дрыгая всеми четырьмя лапками, быстро падала на землю; но так как утки летели очень быстро, то она упала не прямо на то место, над которым закричала и где была твердая дорога, а гораздо дальше, что было для нее большим счастьем, потому что она бултыхнулась в грязный пруд на краю деревни”. Почему лягушка упала на землю не на то место, над которым она начала падать?

№ слайда 9

Монгольская сказка “Мудрый малыш”. “Чиновник, приехавший за налогами, стал придираться к отцу мальчика, требуя деньги. Тогда мальчик заступился за отца: - Почтенный гость! Подпругу твоего коня сжевали козы. Вот и заставь их платить.Промолчал чиновник, потом вскочил на коня и пустил галопом. Но конь провалился ногой в кротовую нору, и седок полетел на землю”.

№ слайда 10

Л.Кэрролл. Алиса в Зазеркалье “Стоило Коню остановиться. как Рыцарь тут же летел вперед. А когда Конь снова трогался с места. Рыцарь тотчас падал назад”.

№ слайда 11

Сирано де Бержерак.Путешествие на Луну. “Лечь на железный лист и сильными рывкамиМагнит подбрасывать. Он лист железный с вамиПодтянет кверху. Вы опять.Так до Луны и упражняйтесь!” Возможен ли такой способ путешествия на Луну.

№ слайда 12

1 Законы Ньютона в литературе Презентацию подготовила: Кондакова Анна ученица 9 класса

5 1. Какую басню проиллюстрировали физики? 2. Какой закон позволяет ее описать? 3. Сформулируйте этот закон?

7 Задача. ВОРОНЕ, МАССА КОТОРОЙ 1 КГ, БОГ ПОСЛАЛ КУСОЧЕК ВКУСНОГО СЫРА. ВОРОНА СИДИТ НА ВЕТКЕ. ВЕТКА ДЕРЕВА ПОД ТЯЖЕСТЬЮ ВОРОНЫ И СЫРА СОГНУЛАСЬ. СИЛА УПРУГОСТИ, С КОТОРОЙ СОГНУВШАЯСЯ ВЕТКА ДЕЙСТВУЕТ СНИЗУ НА ВОРОНУ С СЫРОМ, РАВНА 10,8 Н. СМОЖЕТ ЛИ ЛИСА, ОБЛИЗЫВАЮЩАЯСЯ ВНИЗУ И ВЛАДЕЮЩАЯ ЗНАНИЯМИ ПО ФИЗИКЕ И МАТЕМАТИКЕ, ВЫЧИСЛИТЬ МАССУ БОЖЕСТВЕННО ВКУСНОГО СЫРА? И ЕСЛИ ДА, ТО КАКОВА МАССА СЫРА? (КАКОЙ ЗАКОН НЬЮТОНА МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРИ РЕШЕНИИ ЭТО ЗАДАЧИ?)

8 Задача. РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ В СТУПЕ БАБЫ ЯГИ РАЗВИВАЕТ СИЛУ ТЯГИ В 5 кН. КАКОЕ УСКОРЕНИЕ В ВЕРТИКАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ МОЖЕТ ПОЛУЧИТЬ БАБА ЯГА, ЕСЛИ ЕЕ МАССА ВМЕСТЕ СО СТУПОЙ 250 КГ?

9 Практическое применение третьего закона.

11 Мяч, массой 100 г плавает в воде. С какой силой вода действует на тело? Тело на воду?

Читайте также: