Динамика. Первый закон Ньютона

1. ДИНАМИКА

2.

Динамика
–
раздел
механики,
рассматривающий
причины
изменения
движения
тел.
Причиной
изменения
движения тел (ускорения) является их
взаимодействие.
Классическая динамика основана на законах
Ньютона.

3.

Первый закон Ньютона:
Существуют
системы
отсчета,
называемые
инерциальными,
относительно которых тело движется
равномерно и прямолинейно, если на
него не действуют другие тела (либо
действие этих тел скомпенсировано).
Во всех инерциальных системах отсчета все
механические
процессы
протекают
одинаково (принцип относительности).

4.

Ускорения тел определяются их действием
друг на друга. Мерой взаимодействия тел
является физическая величина, называемая
силой. Сила – величина векторная.
Измерение сил основано на их сравнении.
Две
силы
считаются
равными
и
противоположно направленными, если их
суммарное действие на тело не меняет его
ускорение.

5.

Условное обозначение силы и единица
измерения (в СИ):
F
Н кг м / с
2

6.

Принцип суперпозиции сил:
Если на тело действуют несколько сил, то
ускорение тела будет пропорционально их
геометрической сумме:
F F1 F2 ... FN
a~F

7.

Второй закон Ньютона:
Ускорение
тела
прямо
пропорционально силе, действующей
на тело, и обратно пропорционально
его массе.
F
a
m
В случае действия на тело нескольких сил
под F понимается их равнодействующая.

8.

Масса является мерой инертности –
способности
тела
сопротивляться
изменению
своего
состояния
под
воздействием силы.
Масса является аддитивной величиной:
m m1 m2 ... mN
Обозначение и единица
измерения (в СИ):
m кг

9.

Третий закон Ньютона:
Силы, с которыми тела действуют друг
на друга, равны по модулям и
направлены вдоль одной прямой в
противоположные стороны.
FA FB

10.

Виды взаимодействий:
1) Гравитационные;
2) Электромагнитные;
3) Сильные (ядерные);
4) Слабые (β-распадные).
В
механике
рассматриваются
имеющие
гравитационную
электромагнитную природу.
силы,
и

11.

Гравитационные силы
Закон всемирного тяготения: сила
взаимного
притяжения
двух
тел
пропорциональна произведению их масс и
обратно
пропорциональна
квадрату
расстояния между ними.
m1m2
F G 2
r
m1m2 r
F G 2
r r

12.

G – гравитационная постоянная:
11 Н м
G 6,67 10
2
2
кг
Для взаимодействия тела с Землей вблизи
земной поверхности – сила тяжести:
M Земли m
GM Земли
F G 2
m 2
mg
RЗемли
RЗемли

13.

Вес тела – сила, с
которой тело давит
на опору. Вес тела не
всегда равен силе
тяжести.
Значение
веса
зависит от ускорения,
с которым движется
опора.

14.

Силы упругости
Силы упругости возникают при деформации
тел.
Величина
сил
упругости
при
незначительных
деформациях
пропорциональна величине деформации
(закон Гука).
F k x
k Н / м – коэффициент
жесткости

15.

Силы трения
Силы, действующие вдоль поверхности
соприкасающихся тел и препятствующие их
относительному движению, называются
силами трения.
Трение покоя: максимальное значение
модуля силы трения покоя пропорционально
модулю силы нормальной реакции опоры.
F N
– коэффициент
трения

16.

Дома (!): заполнить таблицу: