Законы ньютона
Краткий ответ:
Законы Ньютона описывают, как силы влияют на движение тел:
- Первый закон: если равнодействующая сил равна нулю, тело покоится или движется равномерно и прямолинейно.
- Второй закон: ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей сил и обратно пропорционально массе: \[ \vec F_{\text{рез}}=m\vec a \]
- Третий закон: тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю и противоположными по направлению: \[ \vec F_{12}=-\vec F_{21} \]
1. Первый закон Ньютона
Если все силы, действующие на тело, уравновешены, то:
\[ F_{\text{рез}}=0 \Rightarrow a=0 \]
Значит, тело:
- либо покоится;
- либо движется равномерно и прямолинейно.
Пример: книга лежит на столе. Сила тяжести направлена вниз, сила реакции стола — вверх. Они компенсируют друг друга.
2. Второй закон Ньютона
Чтобы найти ускорение, используют формулу:
\[ a=\frac{F_{\text{рез}}}{m} \]
где:
- \(F_{\text{рез}}\) — равнодействующая сила, Н;
- \(m\) — масса, кг;
- \(a\) — ускорение, \(\text{м/с}^2\).
Пример: на тело массой \(2\ \text{кг}\) действует сила \(6\ \text{Н}\).
\[ a=\frac{6}{2}=3\ \text{м/с}^2 \]
Проверка единиц:
\[ 1\ \text{Н}=1\ \text{кг}\cdot\text{м/с}^2 \]
Поэтому результат получен в \(\text{м/с}^2\).
Если силы направлены в разные стороны, сначала находят равнодействующую. Например, вправо действует \(8\ \text{Н}\), а влево — \(3\ \text{Н}\):
\[ F_{\text{рез}}=8-3=5\ \text{Н} \]
3. Третий закон Ньютона
Если человек толкает стену, то стена с такой же силой толкает человека в противоположную сторону.
Важно: эти силы приложены к разным телам, поэтому они не уничтожают друг друга.
Как решать задачи
- Определи тело, движение которого рассматривается.
- Выпиши все действующие силы.
- Найди равнодействующую силу.
- Используй: \[ F_{\text{рез}}=ma \]
- Проверь единицы измерения и направление ускорения.
