Ответы на устные вопросы экзамена по физике Билет № 1 Взаимодействие тел. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета.

Наблюдения за движением тел вокруг нас показывают, что обычно тела движутся, пока на них оказывается воздействие со стороны других тел. Телега движется, пока ее везет лошадь, лодка движется, пока работает веслами гребец или ветер действует на парус. Однако итальянский ученый Галилео Галилей обратил внимание, что скорость первоначально двигавшегося тела в разных условиях изменяется по-разному. При одинаковой начальной скорости шар по гладкой твердой поверхности проходит значительно больший путь до остановки, чем по поверхности песка. Стрела, пущенная из лука, летит в воздухе на очень большое расстояние почти без изменения скорости, но вонзившись в ствол дерева, теряет свою скорость на расстоянии в несколько сантиметров.

Подобные опыты и наблюдения привели Галилея к выводу о том, что ни одно тело не может изменить своей скорости ни по модулю, ни по направлению без действия на него других тел. Скорость любого тела изменяется только в результате его взаимодействия с другими телами.

На основе вывода Галилео Галилея великий английский ученый Исаак Ньютон сформулировал первый закон механики или закон инерции: Всякое тело находится в покое или движется равномерно и прямолинейно, если на него не действуют другие тела или их действия компенсируют друг друга.

Явление сохранения скорости движения тела при отсутствии внешних воздействий называется инерцией.

При отсутствии взаимодействия с другими телами одно и то же тело может находиться в состоянии покоя в одной системе отсчета и двигаться с ускорением в другой системе отсчета. Следовательно, первый закон Ньютона выполняется не в любых системах отсчета. Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, называются инерциальными системами отсчета.

Билет № 2 Сила. Масса. Второй закон Ньютона

Сила – векторная физическая величина, мера действия одного тела на другое. Сила обозначается , характеризуется величиной, направлением и точкой приложения.

Свойство тел сохранять свое состояние покоя или состояние движения с постоянной скоростью называется инертностью тел. Инертность проявляется в том, что при внешнем воздействии тело не может мгновенно перейти из состояния покоя в состояние движения или из состояния движения в состояние покоя. Для количественного сравнения инертности разных тел в физике используется физическая величина, названная массой тела. Масса является мерой инертности тела. Обозначается буквой m.

Для сравнения масс различных тел необходимо выбрать тело, масса которого принимается за единицу массы. Таким телом служит эталонная гиря из сплава иридия с платиной, хранящаяся в Международном бюро мер и весов (Франция). Единица массы в Международной системе СИ, равная массе этого эталона, называется килограмм – 1 кг.

При взаимодействии тела массой m с другими телами ускорение движения тела прямо пропорционально действующей на него силе и обратно пропорционально массе тела. Это утверждение называется вторым законом Ньютона или вторым законом механики:

= .

В случае действия на тело нескольких сил ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей всех сил и обратно пропорционально массе тела.

Из второго закона Ньютона следует, что сила равна произведению массы тела на ускорение:

= m .

За единицу измерения силы в Международной системе единиц СИ принимается такая сила, под действием которой тело массой 1 кг движется с ускорением 1 м/с². Эта единица называется Ньютон (1 Н).

Второй закон механики выполняется только в инерциальных системах отсчета.