Краткие ответы
Инерциальная система отсчёта — система, в которой тело при нулевой равнодействующей сил сохраняет покой или движется равномерно и прямолинейно.
Первый закон Ньютона: существуют системы отсчёта, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если равнодействующая сил равна нулю.
Ускорение прямо пропорционально равнодействующей силе и обратно пропорционально массе тела: \[ a=\frac{F_{\text{рез}}}{m}. \]
Силы взаимодействия направлены противоположно, равны по модулю и действуют вдоль одной прямой, но приложены к разным телам.
Основные виды взаимодействия: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое.
Сила тяжести направлена вертикально вниз, к центру Земли, и приложена к центру тяжести тела: \[ F_{\text{тяж}}=mg. \]
Закон всемирного тяготения применим для материальных точек, шарообразных тел и тел, размеры которых намного меньше расстояния между их центрами: \[ F=G\frac{m_1m_2}{r^2}. \]
Невесомость — состояние, при котором тело не действует на опору или подвес. Обычно это происходит при свободном падении.
Упругая деформация — деформация, которая исчезает после прекращения действия силы, и тело возвращается к прежним форме и размерам.
Сила упругости рассчитывается по закону Гука: \[ F_{\text{упр}}=k\Delta l, \] где \(k\) — жёсткость тела, \(\Delta l\) — величина деформации. Сила упругости направлена против деформации.
Сила трения направлена противоположно движению тела или попытке движения, вдоль поверхности соприкосновения.
При соприкосновении с опорой на тело действует сила реакции опоры \(N\), а тело действует на опору своим весом \(P\). При свободном падении опоры нет, поэтому \(N=0\) и \(P=0\), хотя сила тяжести продолжает действовать.
Ключевые принципы
- Если \(\sum \vec F=0\), то \(a=0\): тело покоится или движется равномерно.
- При одинаковой силе более массивное тело получает меньшее ускорение.
- Силы по третьему закону Ньютона нельзя складывать на одном теле: они приложены к разным телам.
- Не путай:
- сила тяжести — Земля действует на тело;
- вес — тело действует на опору или подвес;
- реакция опоры — опора действует на тело.
- Для решения задач сначала укажи тело, затем изобрази все силы, действующие именно на него, и только после этого применяй второй закон Ньютона.
Проверка: если пружину растянуть в 2 раза сильнее, сила упругости увеличится в 2 раза; если массу при той же силе увеличить в 2 раза, ускорение уменьшится в 2 раза.
