Законы ньютона
Кратко: законы Ньютона описывают, как силы влияют на движение тел.
1-й закон Ньютона — закон инерции
Если на тело не действуют силы или их равнодействующая равна нулю, тело:
- покоится;
- или движется равномерно и прямолинейно.
\[ \sum \vec F=0 \Rightarrow \vec v=\text{const} \]
Пример: книга лежит на столе. Сила тяжести направлена вниз, а сила реакции стола — вверх. Они уравновешивают друг друга.
2-й закон Ньютона
Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей силе и обратно пропорционально массе:
\[ \sum \vec F=m\vec a \]
Отсюда:
\[ a=\frac{F}{m} \]
Пример: на тележку массой \(2\ \text{кг}\) действует сила \(6\ \text{Н}\):
\[ a=\frac{6}{2}=3\ \text{м/с}^2 \]
Тележка будет двигаться с ускорением \(3\ \text{м/с}^2\) в направлении силы.
3-й закон Ньютона
При взаимодействии два тела действуют друг на друга силами, равными по модулю и противоположными по направлению:
\[ \vec F_{12}=-\vec F_{21} \]
Пример: если человек толкает стену, стена толкает человека с такой же силой в противоположную сторону.
Важно: эти силы не уничтожают друг друга, потому что действуют на разные тела.
Как решать задачи
- Изобразить все силы, действующие на тело.
- Найти их равнодействующую.
- Использовать формулу
\[ \sum F=ma. \] - Проверить единицы:
\[ 1\ \text{Н}=1\ \text{кг}\cdot\text{м/с}^2. \]
