Классическая механика ньютона кратко

Обновлено: 05.07.2024

Классическая механика Ньютона базируется на трех главных законах движения. Первый закон Ньютона (принцип инерции) гласит: тело сохраняет состояние покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока воздействие со стороны других тел не заставит его изменить это состояние. Согласно второму закону Ньютона, сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение, т.е.

Р_х = m(dw/dt) н (336)

Наконец, третий закон Ньютона утверждает, что действию всегда есть равное и противоположно направленное противодействие.

Из второго и третьего законов Ньютона непосредственно выводится так называемый закон сохранения количества движения К – формула (201). Для этого уравнение (336) переписывается в виде

Р_хdt = d(mw) = dК. (337)

Такой результат возможен, если массу считать величиной постоянной, только тогда ее допустимо ввести по знак дифференциала. При взаимодействии двух тел сила действия равна силе противодействия (третий закон). Время взаимодействия dt у обоих тел общее. Поэтому импульс силы, определяемый левой частью равенства (337), у них одинаков. В результате изменение количества движения первого тела равно и противоположно по знаку изменению количества движения второго, а сумма количества движения, как и сумма импульсов, обоих тел сохраняется неизменной, т.е.

= = const. (338)

Это равенство выражает закон сохранения количества движения (импульса) для n взаимодействующих тел. Из него элементарным способом выводится так называемый закон сохранения момента количества движения – спина (227). Отсюда непосредственно следует, что все заключения, касающиеся закона сохранения количества движения, в равной мере относятся также и к закону сохранения момента количества движения.

На основе перечисленных законов было развито очень стройное здание классической механики, которую применяют для изучения всех видов механического движения самых разнообразных тел, начиная от микромира и кончая мега- и гигамирами. Нетрудно показать, что законы Ньютона, а следовательно, и вся классическая механика вытекают как частные случаи из законов общей теории.

Действительно, первый закон Ньютона есть следствие законов экстенсора и состояния общей теории. Согласно уравнению закона состояния (29),

С целью сокращения это уравнение записано только для метрической, хрональной, кинетической, дебройлевской и термической элат. Если тело изолировано, т.е. ограждено от внешних воздействий, тогда, согласно закону сохранения, изменения всех экстенсоров также равно нулю – третья строчка уравнения (339). Только воздействие на тело извне может изменить величину экстенсоров и нарушить состояние его движения. В этом и заключается суть первого закона.

Второй закон Ньютона выводится несколькими способами. Например, согласно закону диссипации (183), для кинетиаты имеем

dQ_д = - dР_дdЕ = - dР_mдdm = - (dw 2 )dm = - 2wdwdm дж. (340)

Требуется разобраться в физическом смысле величин, входящих в правую часть этого выражения.

У многих других элат переносимый (подвижный) экстенсор dЕ органически не связан с интенсиалом, в том числе с разностью интенсиалов dР_д, системы. Поэтому при данном (конечном) dР_д количество прошедшего сквозь систему экстенсора dЕ может быть любым конечным – все зависит от произвольно выбираемой длительности процесса.

У кинетиаты дело обстоит несколько иначе. У нее величина dm может быть любой, в том числе и конечной (m). Однако при этом процесс имеет и существенную специфику: перенос массы m в кинетиате связан не с ее происхождением сквозь систему, а с присоединением или отщеплением от системы. В этом процессе присоединяемая (или отщепляемая) масса m остается постоянной. Она изменяет лишь свою скорость на величину dw на пути dх за вполне определенное время соударения dt в строгом соответствии с уравнением состояния. Следовательно, в процессе переноса кинетиор m органически связан с кинетиалом w 2 и не допускает никакого произвола в выборе длительности взаимодействия.

Поэтому при интегрировании уравнения (340) требуется обязательно воспользоваться уравнением состояния, которое получается, например, если в формулах (304) и (339) пренебречь всеми степенями свободы, кроме кинетической. При А_mm = const уравнение состояния для присоединяемой массы имеет вид

w 2 = А_mmm.

Подставив отсюда величину m в уравнение (340) на место dm, после интегрирования найдем

Q_д = (1/2)m(w 2 - w₀ 2 ) дж. (341)

Здесь принято, что присоединяемая (или отщепляемая) масса изменяет свою скорость от w до w₀.

Работа силы диссипации Р_х, развиваемой в этом процессе на пути dх, определяется выражением

Продифференцировав уравнение (341) при m = const и приравняв правые части двух последних формул, будем иметь

Р_х = m(dw/dt) н,

что и требовалось доказать.

Как видим, анализ закона диссипации (340) позволил не только вывести уравнение второго закона Ньютона, но и установить несколько исключительно специфических особенностей кинетиаты. Об этих особенностях еще много будет сказано ниже.

Второй закон Ньютона получается также из первой строчки уравнения (339). При

находим искомое соотношение

dР_х = dm(dw/dt) н.

Это соотношение относится к элементарной присоединяемой массе dm, которая, воздействуя на систему, создает элементарную силу dР_х.

Второй закон Ньютона может быть выведен также на основе закона переноса общей теории. Во всех случаях уравнение второго закона Ньютона, полученное с помощью законов общей теории, содержит не постоянную, а переменную массу. Это обстоятельство имеет чрезвычайно важное принципиальное значение для теории, и поэтому я его старательно подчеркиваю. В частности, при переменной массе исходное уравнение (336) Ньютона невозможно записать в виде соотношения (337) и перейти таким образом к понятию количества движения и закону сохранения последнего. Кстати, уже Галилей правильно определял силу через вызванное ею ускорение. Похоже понимал силу и Ньютон [39]. Позднее второй закон Ньютона стали выражать не через силу и ускорение – формула (336), а через импульс и изменение количества движения – формула (337), что, как мы видим, не всегда правильно. Из сказанного должно быть ясно следующее: понятие количества движения возникло из-за того, что создатели механики и их последователи с самого начала ограничились рассмотрением процессов с постоянной массой. Этому способствовали простейшие опыты по соударению тел. В ходе этих опытов, выполненных Реном, Мариоттом и самим Ньютоном, было найдено, что при ударе количество движения сохраняется неизменным [39]. При этом, однако, остается открытым вопрос о точности экспериментов.

Интересно отметить, что если в качестве кинетиора вместо массы использовать количество движения К, тогда уравнения (339) и (340) не удовлетворяются и не приводят ко второму закону Ньютона. Это лишний раз должно свидетельствовать о том, что величина К не может служить кинетиором. В дальнейшем выражения (339) и (340) явятся основой для вывода закона всемирного тяготения Ньютона. Это обстоятельство следует рассматривать как главное и неопровержимое доказательство факта тождественности инерционной и гравитационной масс.

Третий закон Ньютона есть следствие законов сохранения энергии и экстенсора общей теории. Закон экстенсора гласит о том, что перемещение на величину dх контрольной поверхности со стороны окружающей среды равно такому же перемещению со стороны системы. Согласно закону энергии, совершаемые при этом работы со стороны окружающей среды и системы равны по величине и противоположны по знаку. Это значит, что силы, действующие со стороны окружающей среды (Р_хс) и системы (Р_хси), между собой равны и направлены в противоположные стороны, т.е.

Третий закон Ньютона можно трактовать в более широком смысле, тогда под силой можно понимать любой из интенсиалов.

Общая теория рассматривает во взаимной связи все элаты, включая кинетическую, которая является предметом изучения механики. Такая более широкая трактовка явлений позволяет одни результаты механики обобщить, а другие несколько ограничить определенной областью применения. Например, второй закон Ньютона общая теория обобщает на случай переменной массы, а третий – на все элаты.

Ограничения касаются в основном трех вопросов – диссипации, микромира и закона сохранения количества движения. Если с число принципов механики включить закон диссипации, то ее методы можно строго относить и к реальным системам. При этом становится понятной известная приближенность первого закона Ньютона, ибо всякое движение всегда сопровождается диссипацией. Следовательно, идеальных инерциальных систем не существует. Как это ни парадоксально, но мы вынуждены вновь вернуться, правда уже на новом уровне, к точке зрения Аристотеля, который более двух тысяч лет тому назад утверждал, что для любого движения требуется иметь постоянно действующую силу. При этом нельзя не отметить и другую его гениальную идею: под движением Аристотель понимал не только механическое перемещение, но и любое качественное или количественное изменение. Это расширенное понимание было изгнано из физики во времена Галилея [39].

Второе ограничение связано с микромиром. В микромире утрачивают силу обычные континуальные концепции пространства, времени и массы, используемые в классической механике. Поэтому применительно к микромиру механика Ньютона должна быть дополнена квантовыми представлениями общей теории.

Что касается закона сохранения количества движения, то он соблюдается не всегда. Это было доказано с помощью рассмотренной выше теоремы интенсиалов, а также может быть проиллюстрировано на простейшем примере соударения двух тел.

Р_х = m(dw/dt) н (336)

Р_хdt = d(mw) = dК. (337)

= = const. (338)

dQ_д = - dР_дdЕ = - dР_mдdm = - (dw 2 )dm = - 2wdwdm дж. (340)

Требуется разобраться в физическом смысле величин, входящих в правую часть этого выражения.

w 2 = А_mmm.

Подставив отсюда величину m в уравнение (340) на место dm, после интегрирования найдем

Q_д = (1/2)m(w 2 - w₀ 2 ) дж. (341)

Здесь принято, что присоединяемая (или отщепляемая) масса изменяет свою скорость от w до w₀.

Работа силы диссипации Р_х, развиваемой в этом процессе на пути dх, определяется выражением

Продифференцировав уравнение (341) при m = const и приравняв правые части двух последних формул, будем иметь

Р_х = m(dw/dt) н,

что и требовалось доказать.

Второй закон Ньютона получается также из первой строчки уравнения (339). При

находим искомое соотношение

dР_х = dm(dw/dt) н.

Классическая механика Ньютона – это особое направление в науке, которое в последующем дало возможность ученым решать задачу о любой стадии движения, в отличие от предшествующих механических концепций.

Рисунок 1. Классическая механика Ньютона. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Великий английский физик Исаак Ньютон (1643–1727) разработал собственный вариант интегрального и дифференциального исчисления, применяемые непосредственно для решения главных проблем механики: вычисление мгновенной скорости как начальной от пути по времени движения, и – общего ускорения предметов как производной от скорости. Благодаря этому ученый смог сформулировать основные законы всемирного тяготения и динамики.

Теперь количественный метод при описании движения выступает в качестве центрального принципа, однако в середине XVII века это было крупнейшим открытием научной мысли.

Следовательно, можно сделать вывод, что учения Ньютона являются законченной механической системой, базирующейся на понятия количества материи и движения, включающие в себя три закона движения:

закон инерции;
закон пропорциональности ускорения и силы;
закон равенства действия и противодействия.

Основные определения классической механики детально изложены в знаменитом труде Ньютона под названием "Математические начала натуральной философии", который был выпущен в 1687 году. В своих экспериментах физик решил отказаться от применения всеобъемлющей картины нашей Вселенной и представил научному миру уникальный метод физического эксперимента, опирающийся исключительно на опыт, который ограничивается фактами и не претендует на познание истинных причин. Основной задачей механики Ньютона считается нахождение точного движения по силам, или, наоборот, определение действующих сил по движениям без первоначального анализа природы взаимосвязи.

Готовые работы на аналогичную тему

Основные закономерности в динамике

В 1667 Ньютон сформулировал и представил 3 главных закона динамики:

Любая материальная точка может сохранять состояние покоя или равномерного движения до тех пор, пока влияние других тел не заставит её кардинально изменить это состояние. Стремление веществ оставаться в спокойном состоянии называется инертностью или инерцией. Поэтому первый закон Ньютона – Закон инертности.
Ускорение, которое приобретается телом, будет прямо пропорционально вызывающей его силе и отличаться от его массы тела: $а = \frac$, где $а$ – характеризующее быстроту ускорение, $F$ – сила в виде векторной величины, которая воздействует на элементы.
Каждое взаимодействие сил друг на друга имеет общий характер и связаны друг с другом с материальной точки зрения, поэтому данные элементы всегда равно по модулю, противоположно направлены и действуют только вдоль прямой, соединяющей точки: $F_ = F_$, где $F$ – действующие на конкретные точки силы.

Рассмотренные 3 закона движения по Ньютону помогают установить начальное положение и скорость движения физических тел, используя для этого определенную координату в любой заданный момент времени.

Рисунок 2. Инвариантность второго закона Ньютона. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Открытие указанных концепций и гипотезы всемирного тяготения имеет огромное мировоззренческое значение и практическое воздействие.

Мировоззренческое значение выступает инструментом уникальности этих законов. Посредством данных закономерностей возможно дать объяснение множеству явлений: движение всех тел во Вселенной, их взаимодействие, скорость и так далее. На основе законов Ньютона появилась космология.

Практическое значение: без знаний законов технологии не возникло бы промышленной революции, которая имела место быть в 18 – 19 веках. В классической механике всегда существовала абсолютизация. Подход классической механики можно использовать и в настоящее время, но только в тех случаях, если скорости движения физических тел значительно меньше скорости света.

Закон Всемирного тяготения

Рисунок 3. Третий закон Ньютона. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Ньютоновская физика стала вершиной развития идей и взглядов в понимании сути природы, а работы великого ученого заложили прочную базу для классической науки Нового времени. Закон всемирного И. Ньютон открыл в начале 1682 года. В соответствии с данной гипотезой, между всеми физическими телами Вселенной постоянно действуют силы притяжения, которые направлены по определенным линиям, соединяющие центры масс. У любого элемента центр масс выглядит в виде однородного шара.

В последующие годы исследователь пытался обнаружить физическое объяснение закономерностям движения планет, открытых в начале XVII столетия И. Кеплером, и дать науке количественное определение для гравитационных сил. Так, зная, по какому принципу движутся планеты, Ньютон хотел установить, какие силы в основном на них действуют. Такой путь в физике называется обратной задачи механики.

Относительно данного закона можно сделать несколько важных замечаний. Его действие в явной форме воздействует на все материальные тела на Земле или в Космосе. Сила притяжения нашей планеты возле поверхности в равной мере влияет на физические тела, которые расположены в любой точке земного шара.

Ньютон первый не побоялся высказать мысль о том, что абсолютно все гравитационные силы действуют между любыми телами Вселенной, определяя тем самым движение планет Солнечной системы. Одним из проявлений таких силы является сила тяжести - так называют в науке силу притяжения элементом и тел к планете.

Принципы классической механики Ньютона

Натурфилософия Ньютона – это комплексный синтез разных методологических установок, основанных на идеях его предшественников и собранных в единую целостную гипотезу.

Механика Ньютона, которая в дальнейшем была развита в работах Лагранжа, Даламбера, Лапласа, Якоби и других исследователей, получает завершенную стройную форму, базирующуюся на определяющих научную картину мира теориях.

В ряде принципов учения Ньютона находятся: себе тождественность физического тела, детерминированность будущего поведения объекта и обратимость всех процессов в механической концепции.

Данные принципы являются результатам представлений о непрерывном времени и пустом пространстве, в которых реально выделить индивидуальное тело. Эти методы движущегося тела характеризуются непрерывным изменением окружающей среды. Благодаря таким взглядам, которые позволяют одновременно зарегистрировать существование физического тела и точно установить его скорость в каждой точке интервала, можно сделать вывод о том, что в природе существует одно и то же тело, само себе тождественное. Именно методология Ньютона стала основой для появления дифференциального и интегрального исчислений в Новое время, которые дают детализированное описание поведения элементарной частицы как в прошлом, настоящем, так и в будущем, то есть определяются свойствами детерминированности и обратимости.

Вследствие стремительного развития физики в начале XX столетия определилась сфера использования классической механики Ньютона: ее законы выполняются для определения движений, скорость которых значительно меньше скорости света. Ученые установили, что с ростом скорости масса физического тела автоматически возрастает. Вообще законы ньютоновского учения справедливы для случая инерциальных концепций отсчета. В случае неинерциальных систем отсчета ситуация совершенно иная, так как при ее ускоренном движении первый закон Ньютона не имеет места, – свободные элементы в ней будут постепенно менять свою скорость движения.

Традиционная механика Исаака Ньютона является особенной научной направленностью, которая в дальнейшем подтолкнула весь научным мир к разрешению огромного количества задач, связанных с перемещением материальных объектов, в противовес предыдущим системам, изучавшим механику физических тел.

Механика, основанная на законах Исаака Ньютона, именуется классической или традиционной механикой. Данные законы прекрасно описывают перемещение макроскопических объектов, если их скорость относительно мала по сравнению со скоростью света в вакууме.

Величайший английский физик, математик, механик и астроном, один из создателей классической физики Исаак Ньютон (1642–1727) создал свою разновидность интегрального и дифференциального вычисления, которые используются непринужденно для разрешения основных проблемных вопросов механики: расчет моментальной скорости, как изначальной от пути по времени перемещения, а также, всеобщего ускорения объектов, как образующей от скорости. С помощью этого Исаак Ньютон сумел изложить ключевые законы всемирного тяготения и динамики.

Сегодня числовая методика при формулировке перемещения является ключевым принципом механики, но в средине XVII столетия данное событие было очень грандиозным открытием в науке и в мире.

Таким образом, возможно осуществить вывод, что концепции Исаака Ньютона считаются сложившейся механической структурой, основывающейся на понятиях количества материи и перемещения, а также содержащие три закона перемещения объектов:

Закон инерции.
Закон пропорциональности ускорения и силы.
Закон равенства действия и противодействия.

Ключевой целью классической механики является определение верного перемещения согласно некоторым силам, либо, в обратном порядке, установление существующих сил, которые действуют на объект согласно перемещению без начальной оценки природы взаимных связей.

Ключевые закономерности в динамике

В 1667 году Исаак Ньютон изложил и предложил миру три ключевые закона динамики:

Каждая материальная точка имеет возможность хранить состояние равновесия либо однородного перемещения до того времени, пока воздействие иных объектов не обяжет ее радикально поменять данное состояние. Готовность объектов сохранять состояние покоя именуется инертностью либо инерцией. По данной причине первый закон Ньютона является законом инертности.
Ускорение, приобретаемое объектом, является прямо пропорциональным создающей его силе и обратно пропорциональным его массе: , где a – ускорение объекта, F – значение силы, воздействующей на объект, m – масса объекта.
Любое взаимное воздействие сил друг на друга обладает всеобщим характером и взаимосвязаны между собой с материальной точки зрения. По данной причине, противоположные взаимодействующие силы постоянно равны по модулю, ориентированы в противоположные стороны, и функционируют исключительно по длине прямой, которая соединяет точки. F12 = F21, где F – воздействующие на определенные точки силы.

Исследованные три ньютоновские закона передвижения осуществляют помощь в установлении первоначального расположения и скорости перемещения материальных объектов, применяя для этого конкретную координату в каждый указанный промежуток времени.

Открытие определенных систем и гипотезы всемирного тяготения обладает большим концептуальным и философским предназначением, а также фактическим воздействием на практике.

Концептуальное предназначение является инструментарием исключительности данных законов. Благодаря этим закономерностям можно предоставить пояснения большому количеству явлений и процессов в природе. Это могут быть перемещения любых объектов во Вселенной, их взаимное воздействие друг на друга, а также их скорость и т.д. На базе законов Ньютона возникла космология.

Законы Исаака Ньютона имеют непосредственное практическое применение. Без их познаний не была бы осуществлена промышленная революция в XVIII-XIX столетии. В традиционной механике постоянно присутствовала абсолютизация. Методы традиционной механики возможно применять и сегодня, однако только в тех ситуациях, когда скорости перемещения материальных объектов существенно ниже световой скорости в вакууме.

Закон Всемирного тяготения

Физика Ньютона является пиком формирования принципов и мнений с позиции сущности природы, а труды величайшего физика основали крепкий фундамент для классической научной деятельности будущих времен. Закон всемирного тяготения был открыт Исааком Ньютоном примерно в 1666 году, и опубликовал только в 1687 году.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Закон гласит, что сила гравитационного притяжения меж двумя материальными точками с массами m1 и m2, разделенными расстоянием r, действует вдоль объединяющей их прямой, является прямо пропорциональной произведению масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния:

Где G – гравитационная постоянная, равная 6,67430(15)*10−11 Нм²*кг−2.

Соответственно этой гипотезе, между каждым материальным объектом Вселенной всегда функционируют силы притяжения. Данные силы направляются по конкретным траекториям, которые соединяют центры масс.

У каждого компонента центр масс представляется в виде единородного шара. В следующие годы после открытия закона, ученый осуществлял попытки найти физическое пояснение закономерностям передвижения планет, которые были открыты в XVII веке немецким математиком, астрономом, механиком и оптиком Иоганном Кеплером, и предоставить научной среде количественное описание сил гравитации.

Таким образом, понимая, по какому принципу перемещаются планеты, Исаак Ньютон предполагал определить, какие силы в общем на них воздействуют. Данный метод в физике именуется обратной задачей. По отношению к этому закону возможно выдать некоторое количество замечаний. Действие данного закона в обязательном виде влияет на любой физический объект как на нашей планете, так и в космосе.

Сила притяжения Земли вблизи ее поверхности в одинаковой степени осуществляет влияние на материальные объекты, расположенные в любом месте планеты. Исаак Ньютон первый, кто не испугался проговорить во всеуслышание мнение о том, что полностью все силы гравитации функционируют между каждым объектом Вселенной, устанавливая таким образом перемещение планет Солнечной системы. Одним из проявлений данных силы считается сила тяжести – таким образом именуют в научной деятельности силу притяжения объектов к Земле.

Принципы традиционной механики Ньютона

Натурфилософия Ньютона является совокупным объединением различных методических установок, которые базируются на мыслях и трудах его предшественников и соединенных во всеобщую органичную гипотезу. Классическая механика Ньютона, в последующем развитая в трудах французских математиков, астрономов, механиков и философов Жозефа Луи Лагранжа, Жана Лерона Д’Аламбера, Пьер-Симона, маркиза де Лапласа, а также иных научных деятелей и последователей Ньютона, принимает исчерпывающий стройный вид, основывающийся на устанавливающих научную картину мира теориях.

В некотором количестве принципов учения Исаака Ньютона располагаются тождество материального объекта, определимость дальнейшего поведения тела и обращаемость всех явлений в механической системе.

Эти принципы считаются итогом взглядов о беспрерывном времени и пустом пространстве, в которых практически возможно зафиксировать индивидуальный объект. Данные методики перемещающегося объекта квалифицируются беспрерывным преобразованием внешней среды. С помощью данных принципов, предоставляющих возможность единовременно зафиксировать присутствие материального объекта и в точности определить его скорость в любой точке промежутка, возможно произвести вывод о том, что в мире присутствует одно и то же тело, само себе тождественно.

Непосредственно методика Исаака Ньютона стала базисом для возникновения дифференциальных и интегральных вычислений в последующем. Именно, данные вычисления предоставляют детальное представление действий элементарной частицы как в прошлом, настоящем, так и в будущем, т.е. устанавливаются характеристиками определенности и обращаемости.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Благодаря быстрому прогрессу в формировании физики в начале XX века установилась область применения традиционной механики Ньютона. Законы Ньютона осуществляются для установления перемещения объектов, скорость которых существенно ниже световой скорости в вакууме.

Исследователи определили, что с возрастанием скорости масса материального объекта непроизвольно растет. Законы учения Исаака Ньютона являются справедливыми для ситуаций инерциальных систем отсчета. В ситуации не инерциальных систем совершенно иное поведение системы, поскольку при ее ускоренном перемещении первый закон Ньютона не работает – свободные компоненты в ней будут со временем изменять собственную скорость перемещения.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Механика – это наука о движении тел. Строгий научный вид механика приобрела в эпоху Возрождения. Особое место среди ученых, изучавших механику, принадлежит И. Ньютону, который четко сформулировал законы механики. Рассмотрим суть этих законов.

Динамика как главный раздел механики

Классическая механика, изучаемая в 10 классе, состоит из трех разделов – кинематики, статики и динамики.

Кинематика изучает само движение, безотносительно его причин.
Статика изучает причины отсутствия движения.
Динамика изучает причины изменений в движении, в том числе его начала и конца.

Центральным понятием динамики является понятие силы – меры взаимодействия тел. Более того, утверждение о том, что причиной любых изменений в движении является сила – это основное утверждение механики.

Законы механики И. Ньютона

Законы, описывающие механизм действия сил в механике, сформулированы великим ученым эпохи Возрождения И.Ньютоном.

Рис. 2. И. Ньютон.

Таких закона три.

Рассмотрим законы механики ньютона подробнее.

Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона, во-первых, устанавливает понятие инерциальной Системы Отсчета, относительно которой рассматриваемое тело движется равномерно и прямолинейно (или покоится).

Во-вторых, этот закон устанавливает существование таких Систем для тела, на которое не действуют никакие силы.

Второй Закон Ньютона

Второй закон Ньютона утверждает, что результат действия любой силы на тело – это ускорение, приобретаемое телом. Это ускорение равно отношению силы, приложенной к телу, к массе этого тела. В виде формулы:

Таким образом, по законам Ньютона сила в механике – это единственная причина изменения движения.

Третий закон Ньютона

Рис. 3. Три закона Ньютона.

Что мы узнали

Читайте также: