Законы Ньютона. Классическая механика



Скачать 33.25 Kb.
Дата29.11.2012
Размер33.25 Kb.
ТипДокументы
Законы Ньютона. Классическая механика
Законы Ньютона — законы классической механики, позволяющие записать уравнения движения для любой механической системы.
Первый закон Ньютона

Инерциальнои называется та система отсчёта, относительно которой любая, изолированная от внешних воздействий, материальная точка либо покоится, либо сохраняет состояние равномерного прямолинейного движения.

Первый закон Ньютона гласит: существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела и поля (или их действие взаимно скомпенсировано).

По сути, этот закон постулирует инерцию тел, то есть их свойство сопротивляться изменению их текущего состояния.
Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки. Фактически, второй закон Ньютона вводит массу как мерило проявления инерции материальной точки в выбранной инерциальной системе отсчёта (ИСО).

Второй закон Ньютона утверждает, что в инерциальной системе отсчета ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально приложенной к ней силе и обратно пропорционально её массе.

В случае, когда масса материальной точки меняется со временем, второй закон Ньютона формулируется с использованием понятия импульс:

В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна действующей на неё силе.

Второй закон Ньютона действителен только для скоростей, много меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта. Для скоростей, приближенных к скорости света, используются законы теории относительности.

Нельзя рассматривать частный случай второго закона как эквивалент первого, так как первый закон постулирует существование ИСО, а второй формулируется уже в ИСО.
Третий закон Ньютона

Этот закон объясняет, что происходит с двумя взаимодействующими телами. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух тел. Первое тело может действовать на второе с некоторой силой, а второе — на первое с силой. Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Подчеркнём, что эти силы приложены к разным телам, а потому вовсе не компенсируются.

Сам закон: Тела действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль одной и той же прямой, равными по модулю и противоположными по направлению:
Выводы
Из законов Ньютона сразу же следуют некоторые интересные выводы. Так, третий закон Ньютона говорит, что, как бы тела ни взаимодействовали, они не могут изменить свой суммарный импульс: возникает закон сохранения импульса.
Далее, надо потребовать, чтобы потенциал взаимодействия двух тел зависел только от модуля разности координат этих тел U( | rl - r2 | ). Тогда возникает закон сохранения суммарной механической энергии взаимодействующих тел:

Законы Ньютона являются основными законами механики. Из них могут быть выведены все остальные законы механики.
Комментарии к законам Ньютона Сила инерции
Законы Ньютона, строго говоря, справедливы только в инерциальных системах отсчета. Если мы честно запишем уравнение движения тела в неинерциальной системе отсчета, то оно будет по виду отличаться от второго закона Ньютона. Однако часто, для упрощения рассмотрения, вводят некую фиктивную «силу инерции», и тогда эти уравнения движения переписываются в виде, очень похожем на второй закон Ньютона. Математически здесь всё корректно (правильно), но с точки зрения физики новую фиктивную силу нельзя рассматривать как нечто реальное, как результат некоторого реального взаимодействия. Ещё раз подчеркнём: «сила инерции» — это лишь удобная параметризация того, как отличаются законы движения в инерциальнои и неинерциальнои системах отсчета.
Законы Ньютона и Лагранжева механика
Законы Ньютона — не самый глубокий уровень формулирования классической механики. В рамках Лагранжевой механики имеется одна-единственная формула (запись механического действия) и один-единственный постулат (тела движутся так, чтобы действие было стационарным), и из этого можно вывести все законы Ньютона. Более того, в рамках Лагранжева формализма можно легко рассмотреть гипотетические ситуации, в которых действие имеет какой-либо другой вид. При этом уравнения движения станут уже непохожими на законы Ньютона, но сама классическая механика будет по-прежнему применима...

Похожие:

Законы Ньютона. Классическая механика iconКлассическая и практическая астрономия. Небесная механика
Классическая астрономия и небесная механика являются фундаментальной основой для всех областей современных космических исследований....
Законы Ньютона. Классическая механика icon2 Определение динамики 2 Динамические закономерности 9 Классическая механика Ньютона 9 Заключение 10 Использованная литература 11
Не все из них поддаются изучению и объяснению. Безусловно многое человеку еще не известно, а если известно то может быть не объяснено...
Законы Ньютона. Классическая механика iconКлассическая физика и теория относительности
Первой фундаментальной физической теорией, которая имеет высокий статус и в современной физике, является классическая механика, основы...
Законы Ньютона. Классическая механика iconПрограмма по курсу «Теоретическая механика»
Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Понятие о силе и массе. Законы Ньютона. Однородность и изотропность пространства и...
Законы Ньютона. Классическая механика icon"Применение законов Ньютона"
Отработать обязательные результаты учения по теме «Законы Ньютона», систематизировать учебный материал путем использования структурной...
Законы Ньютона. Классическая механика iconВалерий Петущак, к т. н
Галилея и нарушения законов Ньютона. В классической электродинамике и электродинамике релятивистских скоростей соблюдается относительность...
Законы Ньютона. Классическая механика iconВторой и третий законы Ньютона Вариант 1
Третий закон Ньютона формулируется так: силы, с которыми два тела действуют друг на друга
Законы Ньютона. Классическая механика iconЗаконы Ньютона. Закон инерции (первый закон Ньютона) в формулировке Ньютона этот закон гласит
Этот закон гласит: Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и...
Законы Ньютона. Классическая механика icon«Значение законов Ньютона»
В интересной форме познакомить учащихся с биографией Исаака Ньютона. Повторить основные законы движения, сформулированные Ньютоном....
Законы Ньютона. Классическая механика iconИМ. Зайнаб биишевой
Основные понятия классической механики и законы Ньютона. Законы изменения и сохранения импульса, момента количества движения и энергии...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org