Из первого закона Ньютона следует, что тело может двигаться как при наличии, так и при отсутствии внешних воздействий. Следовательно, скорость тела само по себе не показывает, действуют на тело внешние силы или нет..
Ответ на вопрос, какая физическая величина является однозначным показателем наличия внешнего воздействия, был дан Ньютоном во втором законе (см.ниже)
Инерциальная система отсчета – Система отсчета, в которой законы Ньютона выполняются без дополнений или ограничений
Явление сохранения скорости тела при отсутствии внешних воздействий называется инерцией.
Первый закон Ньютона выполняется не во всех системах отсчета.
Сначала тележка движется прямолинейно и равномерно относительно земли. На ней находятся два шарика. Один лежит на горизонтальной поверхности тележки, а другой подвешен на нити.
Силы, действующие на каждый шарик по вертикали, уравновешены, по горизонтали никакие силы на них не действуют.
Шарики будут находится в покое относительно тележки при любой скорости ее движения относительно земли – главное, чтобы эта скорость была постоянна.
При торможении тележки оба шарика приходят в движение, т.е. меняют свою скорость относительно тележки, хотя никакие силы на них по прежнему не действуют.
Значит, в системе отсчета, связанной с тележкой, тормозящей относительно земли, закон инерции не выполняется.
Поэтому с точки зрения современных представлений первый закон Ньютона формулируется так:
Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняет свою скорость неизменной, если на них не действуют другие тела.
Следует помнить, что в первом законе Ньютона речь идет о телах, которые могут быть приняты за материальную точку.
Те системы отсчета, в которых закон инерции выполняется, называются инерциальными, а те, в которых не выполняется – неинерциальными.
ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА (уч.10кл.стр.83-86)
Инерция (см.выше) Краткое определение.
Инерциальные системы отсчета. Определение
Отличие инерциальных систем от неинерциальных
Относительность покоя и движение в различных системах отсчета. Примеры
Преобразования Галилея
Время в системах отсчета
Принцип относительности Галилея и его физический смысл
Свойства инерциальных систем отсчета
Системы отсчета, относительно которых тела при отсутствии внешних воздействий движутся прямолинейно и равномерно, называются инерциальными системами отсчета. Системы отсчета, связанные с землей считают инерциальными, при условии пренебрежения вращением земли.
Причиной изменения скорости тела всегда является его взаимодействие с другими телами. При взаимодействии двух тел всегда изменяются скорости, т.е. приобретаются ускорения. Отношение ускорений двух тел одинаково при любых взаимодействиях.
Свойство тела, от которого зависит его ускорение при взаимодействии с другими телами, называется инертностью.
Количественной мерой инертности является масса тела
Явление сохранения скорости тела при отсутствии внешних воздействий называется инерцией.
Движение по инерции – движение происходящее без внешних воздействий
(В земных условиях практически не встречается)
Принцип инерции Галилея:
Если на тело не действуют внешние силы, то оно сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения
Принцип инерции сформулирован Галилеем при изучении движения тел при максимальном уменьшении сил трения.
Понятия «движение» и «покой» относительны и зависят от выбора системы отсчета.
Инерциальная система отсчета – система отсчета, в которой тело, не взаимодействуя с другими телами, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
Инерциальные системы отсчета – покоящиеся или движущиеся равномерно и прямолинейно относительно друг друга
В инерциальных системах отсчета состояния покоя и равномерного прямолинейного движения эквивалентны и взаимозаменяемы
Системы отсчета, в которых принцип инерции не выполняется, называют неинерциальными
Пример неинерциальной системы – автобус, трогающийся с места с ускорением. Пассажиров отбрасывает назад, в сторону противоположную движению, при отсутствии внешних сил.
Инерциальными модно считать так же системы отсчета, связанные с любым телом, которое покоится или движется равномерно и прямолинейно относительно поверхности земли.
Системы, движущиеся относительно инерциальных с ускорением, являются неинерциальными.
Преобразования Галилея - показывают, как связаны между собой координаты и скорость тела в различных инерциальных системах отсчета
За время t платформа сместиться относительно столба на vt
Автомобиль проедет по платформе расстояние x’= vxt
и будет находится от столба на расстоянии x = x’ + vt
Координаты тела (автомобиля) в различных системах отсчета X и X’ связывают преобразования Галилея:
x’ = x –vt
vx = x/t
Закон сложения скоростей:
скорость движения материальной точки по отношению к системе отсчета, принимаемой за неподвижную, равна векторной сумме скоростей движения точки в подвижной системе и скорости движения подвижной системы относительно неподвижной:
vx = vx’ + v
Движение инерциальной системы отсчета не оказывает влияния на прямолинейное равномерное движение тела или его состояние покоя в этой системе
Преобразование Галилея справедливо, если v<<с = 3*108м/с.
ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ГАЛИЛЕЯ
Во всех инерциальных системах отсчета законы классической механики имеют один и тот же вид
Это означает, что при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой все математические формулы, описывающие законы механики, не меняются.
Время в классической механике является абсолютным: оно едино во всех инерциальных системах отсчета. Движущиеся и неподвижные часы идут одинаково.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТЕЛ (уч.10кл.стр.89-92)
Сила как мера взаимодействия тел
Связи силы и ускорения(см.ниже уч.10кл.стр.89-92)
Второй закон Ньютона (см.ниже уч.10кл.стр.89-92)
При одновременном действии на одно тело нескольких сил тело движется с ускорением, являющимся векторной суммой ускорений, которые возникли бы при воздействии каждой из этих сил в отдельности.
Принцип независимости действия сил:
Действующие на тело силы, приложенные к одной точке, складываются по правилу сложения векторов
Сила (см.ниже уч.10кл.)
Связь силы и ускорения
Определение инертности и ее физическая сущность
Отличие понятий массы и веса
Зависимость массы от скорости (см ниже уч.10кл.стр.205-209)
Связи массы и энергии Формула Эйнштейна (см ниже уч.10кл.стр.205-209)
Свойство тела , от которого зависит его ускорение при взаимодействии с другими телами, называется инертностью.
Количественной мерой инертности теля является масса тела.
После взаимодействия двух тел:
Во сколько раз скорость первого тела больше (меньше) скорости второго тела, во столько раз масса первого тела меньше (больше) массы второго.
Чем меньше меняется скорость тела при взаимодействии, тем большую массу оно имеет. Такое тело называют более инертным.
Чем больше меняется скорость тела при взаимодействии, тем меньшую массу оно имеет. Такое тело называют менее инертным
Для всех тел характерно свойство по-разному менять свою скорость при взаимодействии. Это свойство называют инертностью.
Масса тела – физическая величина, характеризующая инертность тела.
Масса тела – это величина, выражающая его инертность.
За единицу массы в международной системе принята масса специального эталона, изготовленного из сплава платины и иридия.
Масса этого эталона называется килограммом (кг.)
Обозначение: m
Чем большей массой обладает тело, тем меньше ускорение оно получает при взаимодействии.
Отношение масс взаимодействующих тел равно обратному отношению модулей ускорений m1/m2 = a2/a1.
При взвешивании определения масс используется способность всех тел взаимодействовать с землёй. Опыты показали, что тела, обладающие одинаковой массой, одинаково притягиваются к земле. Одинаковость притяжения тел к Земле можно, например, установить по одинаковому растяжению пружины при поочерёдном подвешивании к ней тел с одинаковыми массами.
Центром масс называется такая точка твердого тела или системы твердых тел, которая движется так же, как и материальная точка массой, равной сумме масс всей системы в целом, на которую действуют та же результирующая сила, что и на тело:
m
Центр тяжести – точка приложения равнодействующей всех сил тяжести, действующих на частицы этого тела при любом положении в пространстве.
Если линейные размеры тела малы по сравнению с размером Земли, то центр масс совпадает с центром тяжести.
Сумма моментов всех сил тяжести относительно любой оси, проходящей через центр тяжести, равна нулю.
Импульс силы. Природа. Определение. Единицы измерения
Импульс тела. Природа. Определение. Единицы измерения
Уравнение движения тела
Формулировка второго закона Ньютона через импульс тела
Закон сохранения импульса (см .ниже уч.10кл.стр.125-126)
Временно характеристикой действия силы является импульс силы.
Импульс силы – произведение силы на длительность ее действия:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98
