3 закона Ньютона и формулы
Ниже кратко и понятно:
Первый закон Ньютона (закон инерции): тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, пока на него не подействуют внешние силы; при отсутствии ΣF движение остаётся без изменений. Формула: если ΣF = 0, то a = 0; в общем случае F = ma.
Второй закон Ньютона: изменение движения тела прямо пропорционально приложенной силе и направлении этой силы; сумма внешних сил равна изменению импульса: ΣF = dp/dt = d(mv)/dt. При постоянной массе: ΣF = ma.
Третий закон Ньютона: силы действия и противодействия равны по модулю и противоположны по направлению, действуют на разные тела: F12 = −F21.
Ключевые формулы и понятия:
- Сила тяжести: F_g = m g (g ≈ 9,81 м/с² на поверхности Земли).
- Сила нормальная: N — сила реакции опоры; при вертикальном равном ускорению N = mg на горизонтальной плоскости без вертикального ускорения.
- Сила трения: F_f = μ N.
- Импульс: p = m v; изменение импульса (импульс-заряд): J = Δp = ∫ F dt.
- Работа силы: W = F · Δs (скалярное произведение векторной силы и перемещения).
- Кинетическая энергия: KE = ½ m v²; закон сохранения энергии: ΔK = W_net.
- Центростремительная сила: F_c = m v² / r (для криволинейного движения, радиусу r).
- Закон сохранения импульса: сумма импульсов систем до и после взаимодействия остаётся неизменной при отсутствии внешних внешних сил.
Примеры применения: если сила равна нулю, ускорение нулевое и скорость постоянная; если сила есть, ускорение направлено по той же стороне, где сила; пары действий-реакций возникают в любых столкновениях.
