4_prezentatsia

1. Законы Ньютона.

Силы в механике.

2. Сэр Исаак Ньютон

Сэр Исаа́к Нью́тон
—английский физик,
математик, механик и астроном, один
из создателей классической физики.
Автор фундаментального труда
«Математические начала натуральной
философии», в котором он
изложил закон всемирного
тяготения и три закона механики,
ставшие основой классической
механики.
Разработал дифференциальное и
интегральное исчисления,
теорию цвета и многие другие
математические и физические теории

3. В чем причина движения?

Аристотель – движение возможно только
под действием силы; при отсутствии сил
тело будет покоится.
Галилей – тело может сохранять движение
и в отсутствии сил. Сила необходима для
того чтобы уравновесить другие силы,
например, силу трения.
Ньютон
–
сформулировал
законы
движения.

4. Виды СО

Инерциальные – системы отсчета, в которых тело
отсчета покоится или движется равномерно и
прямолинейно (выполняется закон инерции).
Неинерциальные –система движется неравномерно
или криволинейно (закон не выполняется).
Как найти ИСО? Если из опыта известна хотя бы
одна ИСО, то все остальные системы, двигающиеся
равномерно и прямолинейно или покоящиеся
относительно данной, будут так же инерциальные.

5.

6.

Масса тела – это физическая величина, скаляр
количественно характеризующий инертные
и гравитационные свойства тела.
m [кг].
Способы определения массы:
взвешивание
взаимодействие
Сила - физическая величина, характеризующая
действие одного тела на другое.
F [H]
Если на тело действует
несколько сил, то
результирующая сила равна
векторной сумме всех сил.
есть направление
есть точка приложения
есть модуль

7.

8.

Законы
Ньютона
III закон
I закон
Существуют
такие системы
отсчета,
относительно
которых тело
движется
равномерно и
прямолинейно,
если на него не
действуют
другие тела, или
действия других
тел
компенсируются.
Два тела
взаимодействуют друг
с другом силами,
направленными по
одной прямой в
противоположные
стороны, но равными
по величине (модулю).
Особенности:
*F возникают парами;
*при взаимодействии;
*силы одной природы;
*не уравновешиваются,
т.к. приложены к разным
телам.

9. ЗВТ (закон Всемирного тяготения )

- тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой
пропорционален произведению их масс и обратно
пропорционален квадрату расстояния между ними:
G=6,67*10-11[Н*м2/кг2] – гравитационная
постоянная.
Границы применения ЗВТ:
- справедлив для материальных точек (корабли
на большом расстоянии друг от друга в море);
- для материальной точки и сферического
тела (спутники, вращающиеся по орбите
Земли);
- для двух тел сферической формы (планеты,
Земля и Луна, Земля и Солнце);
- не применим!: для тела сферической
формы и тела другой формы (шарик, лежащий
на столе)

10. Силы в природе:

Все силы можно разделить на два основных типа: силы, действующие при
непосредственном соприкосновении, и силы, которые действуют
независимо от того, соприкасаются тела или нет, т. е. силы, которые
могут действовать на расстоянии.
Типы сил:
Гравитационные
(СВТ, сила тяжести)
действуют между всеми телами
Электромагнитные
(сила упругости, сила трения, вес тела…)
действуют между частицами, имеющими электрические заряды
Ядерные
действуют внутри атомных ядер
Сильное и слабое взаимодействие
вызывают взаимное превращение элементарных частиц

11. I. Сила тяжести (частный случай СВТ) - сила притяжения к Земле.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
гравитационный тип
взаимодействия.
действует со стороны Земли на
данное тело;
точка приложения – центр тела;
направлена вертикально вниз, к
центру Земли, всегда!
возникает, когда тело находится
вблизи поверхности Земли.

12. II. Сила упругости – это сила, восстанавливающая состояние, которое было до деформации.

1.
2. электромагнитный тип
взаимодействия;
3. действует со стороны
деформированного тела на данное;
4. точка приложения – соприкосновение
двух тел (опоры и тела, подвеса и
тела);
5. направлена ┴ поверхности, в сторону
противоположную смещению
частиц;
6. возникает при деформации
одновременно у двух тел.

13. III. Вес тела – это сила упругости с которой тело, вследствие его притяжения к Земле, действует на опору или подвес.

Вес тела равен силе реакции опоры
(силе натяжения нити):
P=N или P=T всегда!
2. Если опора или подвес неподвижны, то
вес тела равен силе тяжести, но только
по модулю: P=mg.
3. Если тело вместе с опорой движется с
ускорением и а↑↑g, то его вес
уменьшается: P=m(g-a) [движение вниз]
1.
-
Если g=a, то тело испытывает невесомость;
Если g<a, то тело испытывает перегрузку
растяжения: n=g/(g-a).
4. Если тело вместе с опорой движется с
ускорением и а↑↓g, то его вес больше
веса покоящегося тела: P=m(g+a)
[движение вверх]
- Если g<a, то тело испытывает перегрузку
сжатия.

14. IV. Сила трения (покоя, скольжения, качения) – это сила взаимодействия между соприкасающимися поверхностями

1.
Fтр. пок>Fтр. скол>Fтр. кач.
2. электромагнитный тип взаимодействия;
3. действует со стороны опоры на тело;
4. точка приложения – соприкосновение
двух тел;
5. всегда направлена вдоль поверхности
соприкосновения в сторону,
противоположную движению или
предполагаемому движению;
6. возникает при непосредственном
соприкосновении тел, проявляется при
попытке изменить скорость тела;

15. Задача: Тело, движущееся под действием постоянной силы, прошло в первую секунду путь 25 см. Определите величину силы, если

масса тела 500 г.
Решение:
Тело движется равноускоренно
под действием постоянной силы
из состояния покоя.
Если на тело действует лишь одна сила:
Ускорение можно найти из уравнения sx=v0xt+a xt2/2. Так
как проекция скорости v0x= 0, то
Подставив выражение для ускорения во второй закон
Ньютона, получим:
Ответ: 0,25Н.

16. Задача: Мальчик массой 45 кг качается на качелях, длина которых 3м. Найдите силу давления на качели при прохождении нижней

точки, если скорость в этот момент равна 2м/с.
N
a
Дано:
Решение
F
m = 45кг N - сила реакции опоры
R = 3м
ma = N - FT ( II з. Ньютона)
v = 2м/с N = ma + FT Р = - N ( III з. Ньютона)
P -?
a = v²/R – центростремительное
ускорение
Р = 45·10+45·2²/3 =450+60=510H
T
Ответ: 510Н