Взаимодействие тел. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета (Билет № 1)

Простые наблюдения и опыты приводят к следующим качественным заключениям:

• тело, на которое другие тела не действуют, сохраняет свою скорость постоянной;

• ускорение тела возникает под действием других тел, но зависит и от самого тела;

• действия тел друг на друга всегда носят характер взаимодействия.

Взаимодействия отличаются друг от друга и количественно, и качественно.

Количественной характеристикой взаимодействия является сила.

Сила – векторная физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или физических полей.

Сила характеризуется:

• модулем;

• точкой приложения;

• направлением.

Единица силы — ньютон (Н). 1 ньютон — это сила, которая телу массой 1 кг сообщает ускорение 1 м/с² в направлении действия этой силы, если другие тела на него не действуют.

Равнодействующей нескольких сил называют силу, действие которой эквивалентно действию тех сил, которые она заменяет и равна векторной суммой всех сил, приложенных к телу:

Величина равнодействующей силы вычисляется по формуле: , где α – угол между силами и

Первый закон Ньютона (закон инерции): существуют такие инерциальные системы отсчета (ИСО), относительно которых материальная точка сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на нее не действуют другие тела или действие других тел взаимно компенсируется (это означает обращение в нуль векторной суммы всех сил, действующих на нее со стороны других тел).

Инерция – явление сохранения скорости движения при отсутствии внешних воздействий или при их компенсации.

Любая система отсчета, движущаяся относительно данной ИСО равномерно и прямолинейно, также является инерциальной. Инерциальных систем отсчета существует бесчисленное множество.

2)Формулы

• Сила тока: ;

• Закон Ома для участка цепи: ;

• Последовательное соединение проводников: ; ; .

• Параллельное соединение проводников: ; ; ;

• Закон Ома для полной цепи: ; где – внутреннее сопротивление источника тока;

• Мощность тока: ;

• Работа тока: ;

• Закон Джоуля-Ленца: , где – количество теплоты, выделяющееся в проводнике за промежуток времени

• Сила тока короткого замыкания: .

• КПД источника тока: ;

Сила. Масса. Второй закон Ньютона. (Билет № 2)

Масса – количественная мера инертности тела. Инертность – свойство тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, когда на него не действуют силы либо их действие скомпенсировано.

При взаимодействии двух тел тело, имеющее большую массу, приобретает меньшее ускорение, т.е. оно более инертно,

Кроме того, масса характеризует способность тел взаимодействовать с другими телами в соответствии с законом всемирного тяготения и выступает как мера гравитации.

Измерение массы производят:

• по ускорению при взаимодействии с эталоном

• взвешиванием (на рычажных весах) (g – ускорение свободного падения).

Масса – это скалярная физическая величина. Единица измерения в СИ – килограмм.

Свойства массы:

• Аддитивна (складывается);

• Не зависит от рода взаимодействия;

• Изменяется при скорости движения, близкой к скорости света, по формуле

Сила – векторная физическая величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или физических полей.

Результат действия силы: тело приобретает ускорение или деформируется.

Характеристики силы: модуль (величина), направление, точка приложения.

Линия действия силы – прямая, вдоль которой направлена сила.

Единица силы в СИ – ньютон.

Примеры сил:

• сила тяготения ( );

• сила тяжести ( );

• сила трения ( );

• сила упругости ( ).

Способы измерения силы:

• С использованием упругой деформации (пружинные весы, динамометр)

• Измерение ускорения (второй закон Ньютона)

Сложение сил: если на тело действуют одновременно несколько сил, то равнодействующая (результирующая) сила равна их геометрической сумме (по правилу параллелограмма).

Величина равнодействующей силы вычисляется по формуле: , где α – угол между силами и

Второй закон Ньютона – это уравнение движения материальной точки в инерциальной системе отсчета:

Первая формулировка: ускорение , приобретаемое МТ в любой ИСО под действием сил, прямо пропорционально результирующей (векторной сумме) всех сил , действующих на нее, и обратно пропорционально ее массе . Вектор ускорения совпадает по направлению с вектором результирующей силы

Вторая формулировка: Изменение импульса МТ относительно ИСО за любой промежуток времени прямо пропорционально векторной сумме импульсов всех сил, действующих на МТ, за тот же промежуток времени

Из второго закона Ньютона следует:

• Приложенная к телу (МТ) сила определяет его ускорение и является причиной изменения его скорости;

• Направление ускорения всегда совпадает с направлением силы

• Справедлив для любых сил.