5 Третий закон ньютона_ формулировка третьего закона ньютона

Всякое действие материальных точек (тел) друг на друга имеет характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и дей­ствуют вдоль прямой, соединяющей эти точки.

[F₁₂ — сила, действующая на первую материальную точку со стороны второй; F₂₁ — сила, действующая на вторую материальную точку со стороны первой]

Силы в третьем законе Ньютона

Эти силы приложены к разным материальным точкам (телам), всегда действуют парами и являются силами одной природы.

♦ Третий закон Ньютона позволяет осуществить переход от динамики отдельной материальной точки к динамике системы материальных точек. Это следует из того, что и для системы материальных точек взаимодействие сводится к си­лам парного взаимодействия между материальными точками.

6. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции Силы инерции и их проявление

Силы инерции обусловлены ускоренным движением системы отсчета относительно измеряемой системы, поэтому в общем случае нужно учитывать следующие случаи проявления этих сил:

Три возможных проявления сил инерции

• Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета.

• Силы инерции, действующие на тело, покоящееся во вращающейся системе отсчета.

• Силы инерции, действующие на тело, движущееся во вращающейся системе отсчета.

Силы инерции вызываются не взаимодействием тел, а ускоренным дви­жением системы отсчета. Поэтому они не подчиняются третьему зако­ну Ньютона, так как если на какое-либо тело действует сила инерции, то не существует противодействующей силы, приложенной к данному телу.

О втором законе Ньютона в неинерциальных системах отсчета

В неинерциальных системах отсчета законы Ньютона, вообще говоря, несправедливы. Если же кроме сил, обусловленных взаимодействием тел друг на друга, рассмотреть и силы инерции, то второй закон Ньютона будет справедлив для любой системы отсчета.

Второй закон Ньютона для неинерциальных систем отсчета

Произведение массы тела на ускорение в рассматриваемой системе отсчета равно сумме всех сил (включая и силы инерции), действую­щих на данное тело.

Силы инерции ин должны быть такими, чтобы вместе с силами F, обусловленными воздействием тел друг на друга, они сообщали телу ускорение, каким оно обладает в неинерциальных системах отсчета (,′— ускорение тела в инерциальной системе отсчета).

6.1.Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета

Тележка покоится или движется равномерно и прямолинейно (опыт)

Нить, удерживающая шарик, вертикальна, и си­ла тяжестиР уравновешивается силой реакции нити .

Тележка движется равномерно и прямолинейно (опыт)

Нить начнет отклоняться от вертикали назад до такого угла а, пока результирующая сила не обеспечит ускорение шарика, рав­ное .

ИНЕРЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОТСЧЕТА(анализ опытных данных)

В системе отсчета, связанной, например, с помещением, на шарик дейст­вует результирующая сила , направленная в сторону ускорения тележ­ки а₀, и для установившегося движения шарика (шарик теперь движется вместе с тележкой с ускорением а₀) равна F = mg tg а = ma₀, откуда (тем больше, чем больше ускорение тележки).

НЕИНЕРЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ОТСЧЕТА (анализ опытных данных)

В системе отсчета, связанной с ускоренно движущейся тележкой, шарик покоится, что возможно, если сила уравновешивается равной и про­тивоположно направленной ей силой F_u, которая является не чем иным, как силой инерции, так как на шарик никакие другие силы не дейст­вуют. .

Примеры проявления сил инерции. Когда поезд набирает скорость, то пасса­жир, сидящий по ходу поезда, под действием силы инерции прижимается к спинке сиденья. Наоборот, при торможении поезда сила инерции направлена в противоположную сторону и пассажир удаляется от спинки сиденья. Особенно эти силы заметны при внезапном торможении поезда. Силы инерции проявляют­ся в виде перегрузок, которые возникают при запуске и торможении космиче­ских кораблей.