Второй закон Ньютона
Опыт показывает, что под действием силы
где Величина ускорения, приобретенного под действием силы
Коэффициент пропорциональности m зависит от предмета. Его величина растет с увеличением размеров тел, если они однородны. Постоянная m называется массой тела. Масса является мерой инертности тела в поступательном движении. Чем меньше инертность тела, тем большее ускорение оно должно приобретать под действием какой-либо определенной силы. Независимое действие сил Если на материальную точку действуют несколько сил, то
где Таким образом, если на материальную точку одновременно действуют несколько сил, то каждая из них сообщает м.т. такое же ускорение, как если бы других сил не было. Это утверждение называется принципом независимости действия сил. Источник: physics-lectures.ru. Смотрите также: Рав. вращательное движение Третий закон Ньютона Основы механики Первый закон Ньютона
Первый закон Ньютона показывает, что состояние покоя или равномерного прямолинейного движения не требует для своего поддержания внешних воздействий: В этом проявляется особое динамическое свойство тел, называемое инертностью. Соответственно первый закон Ньютона обычно называют законом инерции, а движение тела, свободного от внешних воздействий - движением по инерции.
Опыт показывает, что первый закон Ньютона выполняется не во всякой системе отсчета. Системы отсчета, по отношению к которым выполняется закон инерции, называются инерциальными системами отсчета. То есть, это такие системы отсчета, относительно которых материальная точка, на которую не действуют другие тела, либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно. Понятие силы в Физике С точки зрения наших личных наблюдений, с чем мы связываем «причину движения»? Можно ответить, с мускульной тягой или с толчком. Чтобы передвинуть стол, мы должны его очень сильно толкать, тогда как для перемещения листа бумаги по письменному столу вам достаточно лишь незначительного усилия. Эти тяговые и толкающие усилия мы называем силами.
Сила, приложенная к телу, полностью определена, если указаны ее численное значение, направление действия и точка; приложения М (рис.3.1). Прямую, проведенную через точку приложения силы в направлении действия силы, называют линией действия силы. Две силы называются численно равными и противоположными по направлению, если одновременное приложение этих сил в одной и той же точке тела не вызывает изменения его механического движения. В частности, если до приложения таких двух сил тело покоилось, то оно продолжает оставаться в покое и после их приложения. Поэтому говорят, что две численно равные и противоположно направленные силы, приложенные в одной и той же точке тела, взаимно уравновешиваются. Если на тело одновременно действует n сил, приложенных в одной точке А тела, то их можно заменить одной эквивалентной силой
и приложенной в той же точке. Эта сила Источник: physics-lectures.ru. Смотрите также: Криволинейное движение тела Равноускоренное движение и задачи Равномерное прямолинейное движение Угол поворота твердого тела При вращательном движении, в отличие от поступательного, скорости Пусть т. О - центр вращения тела, а
Положение произвольной т. М тела будем задавать с помощью радиус-вектора
где Таким образом, угол поворота характеризует перемещение всего вращающегося тела за малый промежуток времени. Удобно ввести вектор
Угловая скорость Векторная величина
называется угловой скоростью тела. Вектор
т.е. при равномерном вращении Источник: physics-lectures.ru. Смотрите также: Действие сил. Второй закон Ньютона Операции с векторными величинами Сила. Первый закон Ньютона Центростремительное ускорение В случае неравномерного движения
В случае вращения тела вокруг неподвижной оси изменение вектора Линейная и угловая скорость Отдельные точки вращающегося тела имеют различные линейные скорости Величина скорости
Линейная скорость точки по определению:
Найдем линейные ускорения точек вращающегося тела. Нормальное ускорение:
подставляя значение скорости из (2.6), находим:
Тангенциальное ускорение
Воспользовавшись тем же отношением (2.6) получаем
Таким образом, как нормальное, так и, тангенциальное ускорения растут линейно с расстоянием точки от оси вращения. Источник: physics-lectures.ru. Смотрите также: Угол поворота и угловая скорость Решение задач по динамике Период и частота вращения Время, за которое тело совершает один оборот, т.е. поворачивается на угол
откуда
Число оборотов
отсюда следует, что угловая скорость
Источник: physics-lectures.ru. Смотрите также: Импульс системы и динамика Закон сохранения импульса Импульс. Инерция системы |
свободное тело изменяет скорость своего поступательного движения, приобретая ускорение 
. При этом ускорение тела прямо пропорционально вызывающей его силе и совпадает с ней по направлению:
- положительный коэффициент пропорциональности, постоянный для каждого конкретного тела.
(3.2)
(3.3)
- ускорение материальной точки, вызываемое действием на нее одной силы 
.
, равно их геометрической сумме
(3.1)
разных точек тела неодинаковы. Поэтому скорость 
- неподвижная (или мгновенная) ось вращения (рис.2.2):
, проведенного из центра О. Из рисунка видно, что:
- радиус-вектор, проведенный в точку дуги окружности, по которой движется т. М. За малое время вектор 
поворачивается в плоскости перпендикулярной 
. На такой же угол поворачивается за время 
радиус-вектор любой другой точки тела, т.к в противном случае расстояние между этими точками должны были измениться.
элементарного (малого) поворота тела, численно равный 
(2.1)
направлен вдоль мгновенной оси вращения в сторону, определяемую правилом винта, т.е. также как вектор элементарного поворота 
. Модуль вектора угловой скорости равен 
. Вращение с постоянной угловой скоростью называется равномерным, при этом:
показывает, на какой угол поворачивается тело за единицу времени.
не остается постоянной. Величина, характеризующая скорость изменения угловой скорости называется угловым ускорением и равна:
(2.5)
обусловлено только изменением его численного значения. При этом вектор 
углового ускорения направлен вдоль оси вращения в ту же сторону, что и 
при ускоренном вращении 
и при замедленном 
в обратном направлении (
. Скорость каждой точки, будучи направлена по касательной к соответствующей окружности, непрерывно изменяет свое направление.
определяется скоростью вращения тела 
и расстоянием R рассматриваемой точки от оси вращения. Пусть за малый промежуток времени 
тело повернулось на угол 
(рис 2.4). Точка, находящаяся на расстоянии R от оси проходит при этом путь, равный
(2.6)
(2.7)
(2.8)
, называется периодом обращения. Так как промежутку времени 
соответствует угол поворота 
, то
(2.2)
в единицу времени, очевидно, равно:
(2.3)
(2.4)
