2. Застосовність законів Ньютона

Механічний рух відносний і залежить від вибору системи відліку. Тіла, що лежать нерухомо на гладкій підлозі каюти корабля, починають рухатись без будь-якої дії на них з боку інших тіл, досить змінити напрям руху корабля чи його швидкість. Цей простий приклад доводить, що закони Ньютона справджуються лише в інерціальних системах відліку, стосовно яких діє закон інерції.

У таких системах виконується так званий принцип відносності. Першим його в обмеженій формі сформулював італійський учений Г. Галілей (1564–1642). Отже, принцип відносності Галілея: у всіх інерціальних системах відліку всі механічні процеси відбуваються однаково. Згодом його узагальнив А. Пуанкаре. Принцип відносності Пуанкаре: у всіх інерціальних системах відліку всі фізичні процеси відбуваються однаково.

4. Актуалізація опорних знань

1. Записати закон Гука. (Рівність є математичним записом закону Гука: сила пружності F_пр, яка виникає в разі малих деформацій, прямо пропорційна до значення деформації l і протилежна до неї за напрямом.)

2. Які є види деформації? (Деформації розтягу чи стиску, зсув, згин, скручування)

3. Сформулювати закони Кеплера. (1.кожна планета рухається навколо Сонця по еліпсу, в одному з фокусів якого міститься Сонце;

2.радіус-вектор, проведений від Сонця до планети, замітає однакові площі за однакові проміжки часу;

3.квадрати періодів обертання планет навколо Сонця співвідносяться як куби великих півосей їхніх еліптичних орбіт.)

4. Що таке тертя? (Тертя — сукупність явищ, що спричиняють опір рухові одне відносно одного макроскопічних тіл (зовнішнє тертя) або елементів одного і того ж тіла (внутрішнє тертя), при якому механічна енергія розсіюється переважно у вигляді тепла.)

5. Пояснення нового матеріалу

3. Типи механічних сил

Під дією зовнішніх чи внутрішніх сил тіла можуть змінювати форму й об’єм, тобто деформуватись. Деформації твердих тіл бувають пружні та пластичні. Пружною називають деформацію, яка зникає разом з припиненням дії зовнішніх сил. Деформацію, яка зберігається після припинення дії зовнішніх сил, називають пластичною.

Під час пружної деформації відбувається зміщення частин тіла (атомів або молекул), що коливаються навколо своїх положень рівноваги, в інші положення. Цим зміщенням протидіють сили взаємодії між частинками, які називають внутрішніми. У разі пружної деформації сумарна всіх пружних сил F_пр, що виникають у будь-якому перерізі тіла, зрівноважує прикладені до нього зовнішні сили. Внутрішні сили характеризують механічним напруженням, яке дорівнює відношенню сумарних пружних сил до площі перерізу тіла:

. (3.1)

Одиниця вимірювання – ньютон на метр квадратний [Н/м²].

Якщо сила напрямлена перпендикулярно до поверхні тіла, то напруження називають нормальним, якщо по дотичній – тангенціальним.

У теорії пружності доводять, що всі види деформації (розтяг чи стиск, зсув, згин, скручування) можуть бути одночасно зведені до деформації розтягу (стиску) і зсуву.

К ількісною мірою деформації є відносна деформація, яка чисельно дорівнює відношенню абсолютної деформації (зміни довжини тіла l) до його початкової довжини l₀ (рис. 3.1):

рис.3.1

. (3.2)