Примеры. 1. На тело, падающее на поверхность Земли действуют две силы: сила притяжения (гравитация) и сила сопротивления воздуха Направляя координатную ось
1. На тело, падающее на поверхность Земли действуют две силы: сила притяжения (гравитация) и сила сопротивления воздуха Направляя координатную ось вертикально вниз, имеем в проекциях на эту ось уравнение движения (см. уравнение 2.7):
(2.8)
2. Согласно II закону Ньютона (см. 2.4 и 2.5) даже при малой величине равнодействующей силы при длительном воздействии можно сдвинуть с места тела очень большой массы ¾ (автомобиль, стоящий на дороге или вагон, находящийся на ровном железнодорожном пути может сдвинуть один человек). Наоборот, при кратковременном ударе (гашении импульса) можно получить огромное силовое воздействие, часто приводящее даже к разрушению тел.
Рассматривая замкнутую систему из двух материальных точек можно убедиться, что силы их взаимодействия одинаковы по модулю и направлены в противоположные стороны вдоль соединяющей эти точки прямой
(2.9)
Это утверждение носит названиеIII закона Ньютона. Силы и называют силами действия и противодействия.
Пример.Человек, передвигая объемную мебель по полу (шкаф, диван и т. д.) прикладывает к ней определенное усилие, и, в свою очередь, получает противодействие равное по модулю и направленное противоположно воздействию человека на данный объект. Передвижение человека возможно только из-за наличия третьего объекта взаимодействия ¾пола, от которого он отталкивается. Важно понять, что силы, возникающие при взаимодействии тел, не могут уравновесить друг друга, так как приложены к разным телам.
Любая система отсчета, движущаяся по отношению к инерциальной системе отсчета (и.с.о) поступательно, равномерно и прямолинейно, является также и.с.о. И.с.о ¾ это абстракция, ибо всегда существуют параллельно элементы криволинейного движения (например, Земля вращается вокруг собственной оси и вокруг Солнца).
Для и.с.о работаетпринцип относительности, согласно которому все законы физики одинаковы во всех и.с.о. Его частным случаем являетсяпринцип относительности Галилея: во всех инерциальных системах отсчета при одинаковых начальных условиях все механические явления протекают одинаково, по одинаковым законам.
Если система отсчета движется с ускорением, то в ней не будет выполняться ни I, ни II законы Ньютона. Чтобы I и II законы Ньютона работали в неинерциальных системах отсчета, к телам прикладывают так называемые силы инерции (они не обусловлены взаимодействием тел, к ним не применим III закон Ньютона) ¾
Обсуждая законы Ньютона, мы пользовались понятием материальной точки, хотя размерами тела пренебречь нельзя по сравнению с размерами других тел. Однако, модель материальной точки часто применима, так как тела движутся во многих случаях только поступательно.
Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 618;